UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE
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THESE
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Présentée pour obtenir le grade de
DOCTEUR ès SCIENCES
par
Moussa BOUKARI
FONCTIONNEMENT DU SYSTEME AQUIFERE EXPLOITE POUR
L'APPROVISIONNEMENT EN EAU DE LA VILLE DE COTONOU SUR
LE LITTORAL BENINOIS. IMPACT DU DEVELOPPEMENT URBAIN
SUR LA QUALITE DES RESSOURCES
Le ]2 Juin 1998 devant le Jury
MM.
O.DIA
Président
UCAD
C. B. GAYE
Directeur de Thèse
UCAD
A. SAWADOGO
Rapporteur
Université de Ouagadougou
A. FAYE
Rapporteur
UCAD
J. BIEMI
Examinateur
Université de Cocody-Abidjan
S. ALIDOU
Examinateur
Université Nationale du Bénin
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AVANT-PROPOS
L'approvisionnement en eau de la ville de Cotonou est assuré principalement à partir des ressources du
système aquifère du Continental terminal du plateau d'Allada, et accessoirement à partir de la nappe phréatique
des cordons littoraux. Le champ de captage intensif du système est situé à une dizaine de kilomètres dans la
banlieue nord-ouest de la ville.
L'importance des ressources en eau dont regorge le système aquifère du Continental terminal du
plateau d'Allada lui confère «un caractère unique et exceptionnel» pour la desserte en eau potable du Centre-
Sud du Bénin en général, de l'agglomération cotonoise en particulier.
Depuis 1956 qu'à commencé l'exploitation de ce système aquifère pour l'approvisionnement en eau de
ville de Cotonou, plusieurs études lui ont été déjà consacrées. Cependant, en raison de l'importance prise par
cette exploitation ces dernières années et de l'ampleur des besoins à satisfaire dans le futur, il convient de les
poursuivre et de les approfondir. L'objectif à terme, est de pouvoir préciser les conditions optimales d'une
exploitation équilibrée des ressources existantes qui sont loin d'être qualitativement invulnérables.
Ce travail est essentiellement le fruit d'une collaboration entre deux universités du Sud, l'Université
Nationale du Bénin (UNE) et l'Université Cheikh Anta Diop de Dakar (VCAD). C'est à l'occasion d'une
mission d'enseignement et de recherche du Professeur Cheikh Bécaye Gaye à l'UNE en 1986 que les premiers
jalons de ce travail de thèse ont été jetés. Ses contours exacts n'ont commencé à se dessiner que 3 ans plus tard,
lorsque le CRDI (Centre de Recherche pour le Développement International - Canada) a accepté de financer
une 2ème phase du projet d'étude géologique et hydrogéologique du littoral béninois initié par le Département
de Géologie de l'UNE. Une phase préliminaire d'une durée d'un an de ce projet venait alors d'être bouclée. Cette
2ème phase comportait un important volet formation et devrait être exécutée avec la collaboration de
l'Université Laval de Québec (Canada) et de l'UCAD. Notre travail s'inscrivait parfaitement dans ce volet
formation qui est destiné à permettre une meilleure valorisation des résultats attendus du projet.
Dans un premier temps , il s'est agit d'entreprendre une modélisation du biseau salé susceptible
d'avancer vers le champ de captage intensif de Godomey. Mais très tôt cette entreprise s'est avérée difficilement
réalisable, dans la mesure où le système visé était encore mal connu du point de vue de sa structure, de sa
géométrie, de ses caractéristiques hydrodynamiques et hydrochimiques que de ses conditions aux limites. En
outre, le problème de l'invasion saline n'était pas à l'époque très urgent, car il se posait encore en termes de
risque, aucun signe d'intrusion saline dans les ouvrages du périmètre de captage n'ayant été décelé.
Cette étude a été menée sous la direction du Professeur Cheikh Bécaye Gaye, à qui je rends un
hommage particulier pour m'avoir fait le plaisir d'accepter de m'encadrer dans cette longue entreprise. De
nombreuses années durant, particulièrement depuis 1991, j'ai régulièrement bénéficié de ses critiques et de ses
suggestions aussi bien sur mon terrain de thèse au Bénin que lors de nos nombreuses rencontres à Dakar.
Parmi les personnes qui ont pris une part décisive dans la réalisation de cette étude, je nommerai
d'abord MM. Salifou Alidou et Abdoulaye Faye.
En effet, face aux difficultés qu'éprouve l'Etat béninois pour mettre un budget de recherche à la
disposition de l'Université, Le Professeur Alidou a très tôt oeuvré pour l'initiation, le développement et la
sauvegarde des activités de recherche en coopération entre le Département de Géologie de l'UNE dont il a été
pendant longtemps le 1er responsable, et les Universités soeurs d'Afrique comme celles du Nord. En particulier,
fort de ses bonnes relations avec son collègue et ami le Professeur Ossaynou Dia, il a su nouer très rapidement
des contacts fructueux avec le Département de Géologie de l'Université de Dakar, qui se traduisent aujourd'hui,
entre autres, par la concrétisation de ce travail. Avec la France, il a réussi à signer et sauvegarder l'accord inter-
universitaire Dijon-Cotonou, aidé en cela par le Professeur Jacques Lang qui a toujours mis en branle tout son
dynamisme et son talent de négociateur pour nouer des contacts scientifiques et obtenir des subventions en
faveur de notre Département. En sus de tout ce qui précède, le Professeur Alidou m'a toujours fait bénéficier de
ses conseils sur le plan scientifique et humain.
M. Abdoulaye Faye, Docteur ès sciences, Chargé d'Enseignements à l'UCAD, a été l'homme des
négociations avec le CRDI et celui qui, souvent en tendem avec le Professeur Gaye, venait suivre mon travail

.A

11
sur le terrain au Bénin. Absorbé lui-même entre temps par la finalisation de sa thèse, il a dû décrocher
momentanément pour revenir en force à la phase de finalisation de mon travail et me faire bénéficier de ses
expériences accumulées, singulièrement en ce qui concerne l'hydrochimie.
A ce stade de mon propos, j'aimerais remercier les autres membres du jury, d'abord le Professeur
Ossaynou Dia qui, avec le Professeur René Guiraud à qui je rends également hommage, m'avait accueilli dans
son Département pour la 1ère fois en 1978 et accepte aujourd'hui de présider mon jury de thèse. A chacun de
mes séjours à Dakar, il a toujours su divertir une partie de son précieux temps pour me prodiguer ses conseils
d'homme de sciences imbu d'immenses expériences.
Mes remerciements vont ensuite au Professeur Alain Sawadogo de l'Université de Ouagadougou, qui a
eu l'occasion de visiter mon terrain d'étude et m'a fait bénéficier des conseils à la mesure de ses expériences
longtemps accumulées.
Enfin mes sentiments de reconnaissance vont au Professeur Jean Biémi de l'Université d'Abidjan pour
avoir accepté de juger ce travail et de me donner ainsi l'occasion de bénéficier d'une partie de son savoir. Je
garde toujours de bons souvenirs de notre rencontre à Rabat en 1989, à l'occasion du Colloque sur "la
simulation numérique et les ressources en eau".
Je ne saurais continuer sans remercier le Professeur Pierre Gelinas et le Docteur Denis Isabel de
l'Université Laval qui n'ont pas ménagé leurs efforts pour assurer mon encadrement à l'Université Laval et me
prodiguer des conseils sur mon terrain d'étude au Bénin. Je garde de très bons souvenirs de leurs chaleureux
accueils à Québec. C'est également le lieu de souligner et de saluer le soutien dont notre projet a bénéficié de la
part de M. Serge Dubé du CROI.
D'autres personnes ont de près ou de loin contribué à cette entreprise. Je citerai le Professeur Lelong
(et son équipe) qui m'avait accueilli 4 mois durant dans son laboratoire à Orléans en 1984 et a contribué à mon
encadrement au Bénin, les Professeurs Alain Rouleau de l'Université du Québec à Chicoutimi" 1. Mania de
l'Université de Franche-Comté (Besançon), MM. M. Bonnet d'HYDRüEXPERT et singulièrement Paul Jardin
de SOGREAH-Ingénierie.
Pendant mes nombreux séjours à Dakar, j'ai à chaque fois reçu un bon accueil de la part du Doyen et
de l'Admnistration de la Faculté des Sciences et Techniques. Les responsables successifs du Département de
Géologie ont toujours mis tout en oeuvre pour que mes travaux se fassent dans de bonnes conditions Les
collègues enseignants de ce département ont à chaque fois accepté de consentir des sacrifices pour qu'il en soit
ainsi. Il en a été de même du personnel admnistratif (Mme Elisazbeth Ndour particulièrement). J'ai rencontré le
même esprit de compréhension auprès du Professeur Abdoulaye Dia, Directeur de l'Institut des Sciences de la
Terre, des collègues enseignants, notamment M. Papa G. Lo, et du personnel administratif de cet Institut
(Mmes Kani Niang et Sokhna Diop en particulier).
Il serait difficile de concrétiser ce travail sans le soutien logistique des institutions intervenant dans le
secteur de l'eau au Bénin, notamment la Direction de l'Hydraulique et la Société Béninoise d'Electricité et
d'Eau (SBEE). Les premiers responsables successifs de ces institutions n'ont jamais hésité un instant à
m'apporter ce soutien. Il en va de même des responsables de l'ex Obemines et de leurs collaborateurs.
J'ai particulièrement eu à bénéficier des conseils et de l'aide de certaines personnes intervenant dans le
secteur de l'eau dont le Docteur Alassane Baba-Moussa, qui très tôt alors qu'il était Directeur des eaux à la
SBEE, m'avait, en homme avisé, encouragé à persévérer dans la voie de la recherche, qu'il a effectivement
préféré emprunter lui-même par la suite. Ses réflexions et ses conseils m'ont été d'un grand secours tout au long
de ce travail. A l'heure où je m'adresse à lui, je ne peux m'empêcher d'avoir une pensée pour notre frère et ami,
feu Kora Dama dont le souvenir restera à jamais gravé dans mon esprit. M. A. R. Tamama non plus, n'a
ménagé ses efforts en sa qualité de Directeur des eaux, puis de celle de Directeur Général de la SBEE pour me
faire bénéficier du soutien de son institution. Il en va de même de ses collaborateurs, notamment MM.
Danialou, Damien, Maliki et Zogo.
M. Grégoire Alé est, de part son penchant pour les activités de recherche probablement, l'un des cadres
de l'administration béninoise les plus avertis et les plus conscients des problèmes liés à la préservation des
ressources en eau au Bénin. C'est donc tout naturellement que j'ai eu à bénéficier de sa "complicité" dans

III
l'accomplissement de cette tâche. Je ne peux que lui en être reconnaissant et l'encourager à continuer à oeuvrer
dans la même voie, lui et ses proches collaborateurs de la Direction de l'Hydraulique, notamment MM Adisso,
F. Azonsi, R. Dessouassi et Th. Biaou.
Le Professeur
Abel Mouda ne m'a également jamais marchandé son soutien et ses conseils de
spécialiste averti des problèmes de ressources en eau.. Je n'oublie pas le soutien moral et les conseils
scientifiques des Professeurs Bagnan Kémoko, recteur de l'Université Nationale du Bénin et Marna Adamou-
Ndiaye, ancien doyen de la Faculté des Sciences Agronomiques.
Certaines personnes, que je remercie vivement, m'ont apporté leurs concours sur le plan technique
(mesures de terrain, analyses de laboratoire, saisie et traitement informatique, dessins etc.): je citerai
particulièrement au Bénin, feu F Atcha, MM. A Okom,ijou, A Kohoué, R A. Maliki, F. Fadonougbo, R.
Dessouassi, G. Loko, K. Alassane, A Yèhouénou, et Amidou, et à Dakar, l'infatigable M. Babacar Ba sans le
concours de qui la mise en forme de ce mémoire aurait été de loin plus ardue pour moi. MM. Joseph (dit Jo) de
l'lITA, Avossè et 19ué de l'ASECNA ont été mes interlocuteurs les plus persévérants dans le recueil des
données climatologiques.
Mes nombreux et parfois longs déplacements dans le cadre de ce travail ne sont pas envisageables sans
l'accord des collègues du Département, MM. A Socohou, L M. Oyédé, J-C .. Kogblévi, Tsawlassou, J Agboton.
qui en plus, m'ont prodigué leurs conseils et suggestions J'ai particulièrement apprécié en son temps le soutien
de M. Cornes qui a sacrifié des mois durant, ses heures de travail, de repos et de sommeil pour m'assurer des
prélèvements réguliers d'eau de pluie. Je pense également aux coups de main de tous les jours des jeunes
collègues Souleymana et Kaki et du personnel administratif du Département.
Que tous ceux qui, très nombreux au Bénin, Sénégal, France et Canada, m'ont apporté leur aide de
quelque manière que ce soit, trouvent ici l'expression de ma gratitude.
...
Enfin, je prie toutes les personnes qui, parents et amis, m'ont entouré de leurs affections, de leur
soutien moral et matériel à quelque époque que ce soit de mon cursus scolaire et universitaire, de trouver ici
mes vifs sentiments de fraternité, d'amitié et de reconnaissance.
Cette thèse est dtkJiée à la mémoire de feus mesparents, Issaka Houka'; Bamongni etAdam Abissatou pour tout
ce qu71s ont eu à endurerpour moi, à mon épouse, Afoussatou Aboudou Kabassi et à mes enfants, Youssou!, Ousmane,
Mohamed-Lamine et Taïrou en guise d'excuse pourmes absences répétées.

IV
SOMMAIRE
INTRODUCTION
1
PREMIERE PARTIE
CONTEXTE DE L'ETUDE ET TRAVAUX ANTERIEURS
.4
1 - CONTEXTE HYDROCLIMATIQUE GENERAL
5
II - CONTEXTE HYDROLOGIQUE, PEDOLOGIQUE, ECOFLORISTIQUE
ET HUMAIN
21
III - CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE ET GEOLOGIQUE
30
IV - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
.45
DEUXIEME PARTIE
ANALYSE DE LA STRUCTURE, DE LA GEOMETRIE ET DU
FONCTIONNEMENT DU SYSTEME AQUIFERE DU PLATEAU
D'ALLADA ET DES ZONES ENVIRONNANTES...........•..•..........•••••.......••••........•.•••88
V - STRUCTURE ET GEOMETRIE DES AQUIFERES
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VI - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
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VII - CARACTERISTIQUES HYDROCHIMIQUES ET PROCESSUS DE
NIINERALISATION DES NAPPES
165
VIII - NORMES DE QUALITE ET POLLUTION DES NAPPES
216
IX - PERSPECTIVES DE RECHERCHE
234
X - CONCLUSIONS GENERALES
237
REFERENCES BIBLIOGRAPIDQUES
.243
LISTE DES FIGURES
255
LISTES DES TABLEAUX
263
TABLE DES MATIERES
,
265
ANNEXES
275

1
INTRODUCTION
L'aquifère du plateau d'Allada, intensivement exploité pour l'approvisionnement en eau
de la ville de Cotonou, est le plus puissant des aquifères du Continental terminal des trois
plateaux qui occupent la moitié méridionale du bassin sédimentaire côtier du Bénin. Sa
superficie est d'environ 2000 km2. Il n'est donc pas surprenant qu'il soit aussi intensément
sollicité pour divers usages à caractère alimentaire, industriel ou agricole. Mais l'intérêt pour
cette importante ressource, du moins jusqu'à une période récente, est lié exclusivement à des
considérations d'ordre socio-économique, si bien que tout l'investissement va dans
l'exploitation et rien ou presque dans la préservation de la ressource.
Malheureusement il s'agit d'un système très vulnérable, du fait de sa proximité avec
une grande agglomération de plus de 700 000 habitants d'une part, de son voisinage avec la
mer, les lacs et lagunes à eaux salées ou saumâtres d'autre part. Le problème de la sauvegarde
de cette importante richesse nationale se pose donc avec acuité, problème dont la résolution
passe nécessairement par une connaissance approfondie de la structure et de la géométrie du
système, de son fonctionnement hydrodynamique et hydrochimique dans le temps et l'espace,
ainsi que de ses relations avec son environnement immédiat.
La présente étude vise à apporter une contribution pour l'approfondissement des
connaissances sur le système. Elle se propose d'apporter des éléments d'appréciation pour la
définition d'un scénario optimal d'exploitation, c'est-à-dire un scénario qui contribue à la
sauvegarde de la qualité des ressources.
L'objectif général de ce travail est donc de contribuer à la détermination des conditions
optimales requises pour une exploitation durable des ressources en eaux souterraines du
système aquifère du plateau d'Allada.
Les objectifs spécifiques visés sont:
i) identification lithostructurale et géométrique du système aquifère;
ii) caractérisation des conditions hydrodynamiques, hydrochimiques voire bactériologiques du
système y compris ses conditions aux limites;
iii) Formulation de suggestions concrètes sur les mesures à prendre en vue de préserver la
ressource contre les risques réels ou potentiels de pollution chimique et microbiologique des
nappes.

2
Le mémoire comporte deux parties:
La première partie définit le contexte de l'étude et fait le point des connaissances
antérieurement acquises.
La deuxième partie présente les résultats du travail en traitant successivement des
aspects structuraux et géométriques des aquifères, puis de leur hydrodynamique, des processus
de leur minéralisation et enfin de la dégradation progressive de leur qualité chimique et
microbiologique. Des coupes hydrogéologiques et des cartes de distribution des niveaux
piézométriques et de divers paramètres hydrodynamiques et surtout hydrochimiques sont les
outils principalement utilisés pour l'analyse du fonctionnement spatio-temporels du système.
Pour comprendre l'évolution de certains de ses paramètres dans le temps, nous avons
eu
recours à des graphiques binaires linéaires temporels. L'analyse des processus de minéralisation
des eaux a été entreprise à l'aide des diagrammes de dilution-concentration, de diagrammes
binaires linéaires simples, des diagrammes ternaires de Piper et des diagrammes d'équilibre
calco-carbonique (diagramme de saturation de la calcite).
Un travail de modélisation hydrodynamique de la nappe inférieure du système
d'aquifères étudié a été esquissé dans le cadre du Projet de définition d'une stratégie de gestion
des ressources en eau du Bénin cité plus haut. Ses résultats préliminaires confirment de
nouveau le risque d'intrusion saline dans cette nappe inférieure qui est la plus intensément
sollicitée.
Enfin, l'interprétation et la synthèse de l'ensemble des résultats obtenus ont permis de
faire des suggestions allant dans le sens de la prise de mesures urgentes pour la préservation en
qualité et en quantité, de l'importante ressource en eaux souterraines de cette partie du bassin
sédimentaire côtier du Bénin.
La région étudiée couvre principalement le plateau d'Allada, mais elle déborde sur les
unités morphostructurales qui constituent les limites de ce plateau. Celles-ci comprennent au
Sud la plaine littorale et son plateau continental, à l'Est la dépression liée au système Ouémé -
Sô - lac Nokoué, à l'Ouest celle liée au système Couffo - lac Ahémé et au Nord la dépression
de la Lama (Fig. 1) où affleurent une série argilo-mameuse paléocène et éocène.
Ce travail a bénéficié, dans le cadre du projet CRDI 3-P-89-1017, d'un important
apport financier du CRDI du Canada, destiné à mettre en oeuvre les recherches sur le terrain
au Bénin et soutenir la collaboration scientifique avec les Universités C. A. Diop de Dakar et

3
Laval du Canada. L'Université C. A. Diop a en outre apporté un important appui matériel et
logistique tout en assurant la direction scientifique de notre thèse en collaboration avec
l'Université Nationale du Bénin.
Par ailleurs, des séjours au laboratoire d'hydrogéologie de l'Université d'Orléans, au
Centre des Sciences de la Terre de l'Université de Bourgogne (Dijon) et au laboratoire de
Géologie Appliquée de l'Université de Franche-Comté (Besançon), dans le cadre de l'accord
inter-universitaire qui lie l'Université Nationale du Bénin
à celle de Bourgogne, nous ont
permis de bénéficier de l'expérience des spécialistes de ces institutions.
En outre, cette étude a obtenu un soutien appréciable de la Société Béninoise
d'Electricité et d'Eau (SBEE) et de la Direction de l'Hydraulique du Bénin, sous forme de
substantiels appuis financiers et logistiques. La mis en oeuvre par SOGREAHISCET-Tunisie,
avec notre participation, du Projet de définition de la stratégie de gestion des ressources en eau
au Bénin, initié par la Direction de l'Hydraulique, a été d'un apport significatif pour ce travail.
Enfin pour la finalisation du mémoire, nous avons bénéficié d'une bourse (UNESCO)
de promotion offerte par la Conférence des Recteurs des Universités des pays de la CEDEAO
(CRUFAOCI).

4
PREMIERE PARTIE
CONTEXTE DE L'ETUDE ET TRAVAUX ANTERIEURS

5
1 - CONTEXTE HYDROCLIMATIQUE GENERAL
1.1 - MECANISME DU CLIMAT DANS LA SOUS-REGION OUEST-AFRICAINE:
LES
FACTEURS CLIMATIQUES
1.1.1 - Facteurs climatiques primordiaux
Avant d'aborder l'étude des paramètres climatiques proprement dits, une brève
présentation du mécanisme général du climat dans la sous-région ouest-africaine permettra de
comprendre le contexte climatique de la région d'étude. Celle-ci comprend le plateau d'Allada
et les unité géomorphologiques environnantes (dépression liée au système Ouémé-Sô-Iac
Nokoué à l'Est, celle liée au système Couffo-Iac Ahémé à l'Ouest, et la plaine littorale qui
borde cet ensemble au Sud; Fig.I.1). Au Nord, la dépression de la Lama constitue simplement
une zone d'affleurement du substratum éocène moyen imperméable du système aquifère objet
de la présente étude.
La présentation du mécanisme du climat qui suit repose essentiellement sur l'importante
étude monographique entreprise récemment par Le Barbé & al. (1993), sur les ressources en
eau superficielles du Bénin.
Cette étude rappelle l'existence au niveau de l'Afrique de l'Ouest, sur le plan
météorologique, de deux masses d'air distincts (Fig.I.2):
i) d'une part l'alizé continental ou harmattan, flux d'air sec qui s'écoule de la partie
continentale des hautes pressions subtropicales nord (anticyclone des Açores et anticyclone
égypto-libyen); ce flux d'air orienté à l'origine N-S est ensuite dévié vers l'Ouest;
ii) d'autre part les alizés maritimes australes, flux d'air humide qui s'écoule des hautes
pressions subéquatoriales (anticyclone de Saint-Hélène); orienté à l'origine SE-NW, ce flux
d'air est ensuite dévié vers l'Ouest jusqu'à l'équateur puis vers l'Est.
Il y a convergence des deux flux dans ce qui est convenu d'appeler l'Equateur
Météorologique (EM). L'EM
est structuré en FIT (Front intertropical) ou en ZIC (Zone
Intertropicale de Confluence) selon qu'on se trouve dans les basses couches ou dans les hautes
couches de l'atmosphère (Fig. 1.3).
Le Barbé & al. ont, plus précisément, analysé la circulation atmosphérique méridienne
sur l'Afrique de l'Ouest, dans les basses couches de l'atmosphère, en considérant les situations
extrêmes des mois de Janvier et Août, en vue de comprendre la genèse des événements pluvio-
orageux qui, du reste, sont déterminants pour la recharge des ressources en eaux souterraines;

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Fig.I-I - Cartes de localisation de la zone d'étude

7
il découle de cet examen ce qui suit:
i) en janvier, (hiver dans les régions tempérées de l'hémisphère nord), rEM occupe sa
position la plus méridionale. Le refroidissement du continent renforçant les anticyclones
subtropicaux nord; il ne pleut pas sur l'Ouest de l'Afiique en général, balayé alors par l'alizé
continental sec;
i) en Juillet par contre (été dans les régions tempérées de l'hémisphère nord), du fait du
réchauffement du continent jusque là recouvert par l'alizé sec, l'anticyclone saharien est
remplacé par une dépression d'origine thermique et rEM se retrouve donc dans sa position la
plus septentrionale; il se présente alors dans les basses couches de l'atmosphère sous la forme
d'une structure FIT (Front InterTropical); c'est la période des événements pluvio-orageux sur
l'Afiique de l'Ouest, notamment dans la sous-région du Golfe de Guinée; la structure FIT se
caractérise par un Equateur Météorique incliné, dont les parties basses sont déportées vers les
pôles; elle balaie constamment l'Afrique de l'Ouest par son mouvement de va et vient.
1.1.2 - Facteurs pluviogènes
Pour Le Barbé & al., si le schéma général de la circulation atmosphérique au niveau de
l'Afiique de l'Ouest décrit assez bien les mouvements saisonniers des 2 masses d'air en
présence, l'harmattan sec et la mousson humide, mouvement qui détermine le contexte
hydroclimatique sous-régional, il ne permet par contre pas, à lui seul, de comprendre la
répartition spatio-temporelle des pluies et leur abondance relative. Deux types de facteurs
pluviogènes sont alors évoqués, pour expliquer cette répartition:
i) l'importance des ascendances des masses d'air humides dans l'atmosphère: elle est
grande au niveau de la structure ZIC qui est la partie de rEM qui prolonge verticalement la
structure FIT dans les hautes couches de l'atmosphère entre 700 et 200 millibars de pression
environ (3 000 et 12 000 m d'altitude, Fig.!.3 ); les précipitations ayant cette origine sont
appelées pluies de mousson; elles sont abondantes et de longue durée; elles ne couvrent
approximativement qu'une bande étroite de 200 km de largeur de part et d'autre de la position
moyenne de rEM à 700 mb (zone C, Fig.!.3 ). Seuls ces types de pluies peuvent être expliqués
par la notion d'EM; en Afiique de l'Ouest, elles ne concernent que la bande côtière du Golfe de
Guinée.
ii) les perturbations de la structure FIT : au niveau de la structure FIT par contre, l'air
humide est surmonté d'un courant d'Est qui bloque son ascension et l'empêche de s'élever
suffisamment haut pour se saturer en vapeur d'eau; c'est ce qui explique d'ailleurs sa position

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(Le Barhé & al.. 1993)
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NORD
Fig.I.3 _ Slructure schélll:Hiqlll' Ile l'atmosphère slIr l'Afrique de l'Ouesl pendant la saison des pluies. (Le
llllrbé& a/., 1993)

9
inclinée; il ne pourra donc y avoir précipitations que si des perturbations arrivent à modifier
cette structure; c'est ce qui se passe lors des tornades et des lignes de grain.
Comme on le voit, c'est la position latidunale respective des 2 masses d'air en présence
qui conditionne fondamentalement le climat régional et sous-régional et qui détermine ou influe
sur les principaux paramètres climatiques classiques. L'étude de ces paramètres est présentée
dans le sous-chapitre qui suit.
1.2 - PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES PARAMETRES DU CLIMAT AU
BENIN ET
DANS
LA REGION
DU PLATEAU D'ALLADA ET LES
ZONES
ENVIRONNANTES
1.2.1 - Répartition temporelle des saisons
Dans leur étude, Le Barbé & al. (1993) ont montré qu'au niveau du territoire béninois,
les déplacements du FIT, c'est-à-dire de la zone de confluence entre les flux du secteur nord et
nord-est et les flux du secteur sud et sud-ouest, dans les basses couches de l'atmosphère, sont à
peu près identiques chaque année.
A partir de janvier, cette zone remonte progressivement vers le Nord et atteint les
limites septentrionales du pays en Mars. Lors de sa descente, elle atteint le Nord du pays en
Octobre et le Sud en Décembre, si bien qu'il existe, sur le plan climatique, un clivage entre la
zone côtière et le Nord du territoire, même si le passage entre ces 2 zones climatiques est
progressif Du Sud au Nord en effet, on passe graduellement d'une zone qui reste presque
toute l'année sous l'influence des alizés océaniques avec des amplitudes thermiques très
modérées et des précipitations qui suivent un régime à deux saisons de pluie (entre mars et
novembre), séparées par une courte saison sèche à deux mois (mi-juillet à mi-septembre), à une
zone qui reste presque toute l'année sous l'influence de l'harmattan sec. Cette dernière zone se
caractérise par une augmentation des écarts thermiques d'une part, une disparition de la petite
saison sèche d'autre part. L'unique saison sèche de l'année est alors plus étalée dans le temps (6
mois, d'octobre à mars).
Des nuances locales apparaissent cependant à l'intérieur de chaque domaine, liées à la
position géographique ou au relief, nuances qui s'observent particulièrement au niveau de la
distribution de certains paramètres climatiques, en particulier la pluie et la température.

10
1.2.2 - Précipitations
1.2.2.1 - Variation de la pluviométrie moyenne annuelle au Bénin
1.2.2.1.1 - Répartition dans l'espace
La carte des précipitations moyennes annuelles de la Fig.I.4 montre bien que la
pluviométrie du Bénin est largement influencée par les reliefs de l'Atacora qui vont être à
l'origine de l'apparition d'un maximum qui culmine à plus de 1300 mm dans le Nord-Ouest du
pays. De part et d'autre de cette bande qui est comprise entre les latitudes 9°30' et 10°30" N,
on observe deux (2) gradients pluviométriques, l'un vers le Nord, régulièrement décroissant,
l'autre vers le Sud, également décroissant, mais de façon moins régulière que le précédent.
C'est ainsi qu'à l'extrême sud du pays incluant notre zone d'étude, à ce gradient pluviométrique
nord-sud ci-dessus mentionné se superpose un autre, ouest-est, qui va croissant de la frontière
du Togo (900 mm) à celle du Nigeria (1500 mm), soit un gradient moyen de 6,5 mm/k.
1.2.2.1.2 - Fluctuations dans le temps
La Fig. 1. 5 qui présente la pluviométrie moyenne annuelle entre 1925 et 1985 selon 5
zones caractérisées par leur régime pluviométrique respectif (voir Fig 1. 7), a permis à Le Barbé
& al de faire les observations suivantes sur les fluctuations temporelles des pluies annuelles:
i) l'amplitude des variations est beaucoup plus importante au Sud (zone d'étude), qu'au
Nord du pays (600 à 1400 mm dans la zone côtière, 700 à 1200 au Nord);
ii) les fluctuations sont à peu près synchrones sur toute l'étendue du territoire;
iii) il n'existe pas de cycles nettement marqués, bien que la période 1950-1970 ait été en
moyenne plutôt excédentaire à l'inverse de la période 1970-1985.
1.2.2.2 - Distribution spatio-temporelle de la pluviométrie moyenne mensuelle
au Bénin
Les diagrammes des Fig. 1.6 et 1.7 montrent la distribution spatio-temporelle de la
pluviométrie moyenne mensuelle du territoire béninois respectivement en continu et en cinq
différentes zones climatiques, en fonction des profils pluviométriques mensuels moyens. Les
hauteurs pluviométriques sont exprimées en % de la pluviométrie moyenne annuelle calculée
sur l'ensemble du territoire. Elles mettent en relief notamment (Le Barbé & al, 1993):

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Fig.I.6 - Répartition spati()-temporelJe des pluies sur le Bénin en année moyenne (a), en années sans
saison sèche (b), en années à petite saison sèche bien marquée (c)
(Le Barbé & al, 1993)

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Fig.!.7 - Profils pluviométritlUes moyens au Bénin suivant les latitudes
(Le narbé & al., ]993)

14
i) le passage progressif du régime de deux saisons de pluie (une grande avec un
maximum en juin et une petite avec son maximum en fin septembre-début octobre) à celui à
une seule saison des pluies dont le maximum se situe en août;
ii) la décroissance rapide des pluies entre les latitudes 6° et 7° N au mois de juin, qui
constitue le mois le plus pluvieux dans ce secteur.
Mais comme on peut s'y attendre, la situation révélée par la Fig. 1.6a correspond à une
année moyenne. Elle se produit en réalité assez rarement. Des scénario possibles sont très
nombreux entre les deux extrêmes que traduisent les diagrammes des Fig.1.6b et 1.6c et qui
vont au Sud du pays notamment, de la disparition complète de la petite saison sèche certaines
années à sa manifestation très marquée d'autres années. Cette manifestation très franche de la
petite saison sèche va souvent de paire avec une faible amplitude de la petite saison pluvieuse.
Des décalages dans le temps peuvent affecter aussi bien le démarrage que la durée des
différentes saisons.
En conclusion, les fluctuations interannuelles des précipitations sont relativement
importantes au Bénin. Pour l'analyse des phénomènes liés à la pluie, il est par conséquent
nécessaire de disposer de données recueillies sur une période relativement longue, c'est-à-dire
sur des chroniques d'au moins 5 à 10 ans.
1.2.2.3 - Pluviométrie moyenne annuelle sur le plateau d'Allada et les zones
environnantes
La carte de distribution des précipitations moyennes annuelles sur le plateau d'Allada et
les zones environnantes (Fig. 1.8) élaborée à partir des observations de 6 stations et couvrant la
période de 1970 à 1980 (10 ans), période relativement déficitaire, montre que la pluviométrie
est la plus faible au centre de la zone. A partir du centre, elle augmente en direction du Sud-Est
et du Nord-Ouest.
1.2.3 - Températures
1.2.3.1 - Distribution spatio-temporelle des températures moyennes mensuelles
journalières
L'évolution spatio-temporelle de la température moyenne d'une part, son amplitude
journalière d'autre part, ramenée à une altitude de référence zéro mètre (0 m) sont représentées

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Fi~.I.R - Carte pluviométrique moyenne annuelle du plateau d' Allada
(SGI,1981)

16
dans la Fig.1.9a (Le Barbé & al, 1993). L'homogénéisation des données ainsi effectuée repose
sur le principe qu'en atmosphère "normale", la température décroît de 0 à 56°C chaque fois que
l'on s'élève de 100 m, de telle sorte qu'on peut admettre que pour une période donnée de
l'année, la température est essentiellement liée à la latitude. D'où les constats suivants:
i) sur l'ensemble du pays, les températures moyennes suivent un régime bimodal; dans le
Sud (6°30' N), un premier maximum intervient à la mi-Mars (28°C) et un autre à la mi-
Novembre (28°C également); le premier minimum (25,5°C) intervient en fin juillet - début
août, et le second (22,5°C) en fin décembre - début janvier; dans le tableau 1.1 sont indiquées
les moyennes mensuelles des températures maximales et minimales journalières à la station de
Cotonou-aéro ainsi que les moyennes entre les maxima et les minima;
i) l'écart entre le mois le plus chaud et le mois le plus froid croît du Sud au Nord,
passant de 3°C à la latitude 6°N à 9°C à la latitude 12°N. On assiste en quelques sorte à un
phénomène de continentalisation progressif
La Fig.1. 9b montre les amplitudes diurnes de la température qui sont maximales en
Décembre-Janvier et minimales en Juillet-Août. Si elles croissent progressivement du Sud au
Nord entre Novembre et Février, elles ont plutôt tendance à se stabiliser le reste de l'année à
partir de la latitude 7°N.
1.2.3.2 - Evolution interannuelle des températures moyennes mensuelles
journalières
Une récente étude des séries de températures moyennes mensuelles enregistrées de
1955 à 1993 à la station météorologique de Cotonou-Aéro (Igué et Latondji, 1995) a montré
qu'il existe une évolution à la hausse des températures des mois de février, mars, avril, mai,
juin, puis octobre et novembre, dont l'amplitude est comprise entre O,4°C en février, mars et
mai à 0,9°C en avril et juin. Mais en ce qui concerne les mois de janvier, juillet, août,
septembre et décembre, aucune tendance n'est enregistrée, ni à la hausse, ni à la baisse. Le
phénomène d'urbanisation est évoquée par les auteurs de cette étude pour expliquer cette
tendance thermique à la hausse durant certains mois de l'année à Cotonou. Si cette analyse est
fondée, une tendance à l'effet de serre dont le principal foyer se situe à Cotonou, affecterait le
périmètre de Cotonou et probablement ses environs, dont le plateau d'Allada et les zones
avoisinantes.

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en fonction de la latitude et de la période de l'année. (Le Barbé & al, 1993)
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Fig.LIO - ETP PenmaD (en mmij) à l'altitude zéro en fonction de La Latitude et de La période de l'année.
(Le Barbé & al, 1993)

18
1.2.4 - Evapotranspiration potentielle
Elle est liée à la température de l'air, à son humidité relative, au vent et au couvert
végétal. Comme pour la température, les données de l'ETP ont été ramenées par Le Barbé &
al. à une altitude de référence de 0 m en se fondant sur la formule empirique de Riou, 1975 (in
Le Barbé & al., 1993) qui lie linéairement la valeur de la température maximale et l'ETP. Ce
dernier augmenterait alors de 0,30 m par jour chaque fois que la température s'élève de 1°C.
La température maximale diminuant de 0,56°C chaque fois que l'on s'élève de 100 m, on a
donc:
ETPo = ETPz + 0,00168 x z
avec ETPo = ETP à l'altitude zéro (mm/j)
ETPz = ETP à l'altitude z (mm/j)
z = altitude (m)
La distribution de l'ETP en fonction du temps et de la latitude au Bénin est présentée
sur la Fig.I.I0. Comme pour les températures, les ETP moyennes suivent un régime bimodal.
Pour le Sud (6° 30' N), le 1er maximum se situe vers fin mars et le second vers fin octobre
tandis que le 1er minimum apparaît à la mi-juillet et le second à la mi-décembre.
Dans le tableau 1.1 sont indiquées les moyennes mensuelles de l'ETP journalière
calculées suivant la formule de Penman pour la station de Cotonou-Aéro par l'ASECNA. Elles
montrent que le 1er minimum intervient ici en juin pour la série considérée, donc plus tôt que
d'habitude.
1.2.5 - Humidité relative
Les moyennes mensuelles minimales et maximales de l'humidité relative à la station
synoptique de Cotonou-aéro sont indiquées dans le tableau 1.1. Comme pour l'ETP, l'évolution
temporelle de ce paramètre est similaire à celle de l'amplitude journalière de température.
1.2.6 - Insolation
Dans le même tableau 1. 1 sont également reportées les moyennes mensuelles de
l'insolation journalière mesurées à la station de Cotonou-Aéro, et exprimées en heure et
dixième (d'heure) d'une part, en pourcentage de la durée théorique du jour d'autre part. On
peut remarquer que la durée d'insolation est relativement forte à Cotonou.

19
Paramètres
Jan
Fév
Mar
Avr
Mai
Juin
Juil
Août Sept
Oct
Nov
Déc
Moy
Max
30,7
31,4
31,8
31,4
30,8
29,0
27,8
27,7
28,4
29,5
30,8
30,8
30,0
Temp Min
23,8
25,3
25,6
24,3
23,5
23,5
23,5
23,3
23,5
23,6
24,0
23,6
24,1
oC
Moy
27,3
28,3
28,7
27,9
27,2
26,3
25,7
25,5
26,0
26,6
27,4
27,7
27,1
ETP
mmlj
4,18
4,74
5,14
5,02
4,43
3,48
3,49
3,70
3,91
4,17
4,49
4,15
4,24
Max
96
94
93
93
95
96
94
94
94
96
96
96
95
Hum
%
Min
66
68
67
69
71
75
77
75
74
73
70
67
71
H*
7,01
7,6
7,22
7,16
6,99
4,62
4,23
4,79
5,46
6,51
7,94
7,41
6,40
Inso1
%**
60
65
61
59
57
37
35
40
46
56
68
64
-
*H (heures par jour)
**% (% de la durée théorique du jour)
Tableau 1.1: Distribution temporelle des paramètres climatiques moyens
(d'après Le Barbé & al., 1993)
1.2.7 - Vents au sol
Les vents au sol sont, comme déjà évoqué, liés au déplacement du FIT, c'est-à-dire à la
confluence entre les flux régionaux du secteur N et NE et ceux du secteur S et SW. On notera

20
tout simplement qu'en ce qui concerne les vents locaux, l'augmentation des vents de secteur W
s'accompagne d'une intensification de la petite saison sèche (Le Barbé & al., 1993). Les vents
qui prédominent sur le littoral de Cotonou par leur fréquence sont: SW (64 %), WSW (16.07
%) et SSW (14.40 %) avec des vitesses moyennes respectives de 4.4 mis, 6 mis et 3.6 mis
(Oyédé, 1991).

21
II - CONTEXTE HYDROLOGIQUE, PEDOLOGIQUE, ECOFLORISTIQUE ET
HUMAIN
II.1 - RESEAU HYDROGRAPHIQUE DU TERRITOIRE BENINOIS
La présentation des données pluviométriques du chapitre précédent montre que toute
les régions du Bénin reçoivent d'importantes précipitations. En conséquence, le réseau
hydrographique du pays est bien développé et se répartit approximativement de part et d'autres
du loème parallèle qui constitue finalement le château d'eaux superficielles du pays. Trois
bassins versants principaux sont différenciés: ceux de la Pendjari et du Niger au Nord, celui de
l'Ouémé au Sud, auxquels s'ajoutent deux autres bassins d'importance moindre, ceux du Couffo
et du Mono (voir Fig. ilL 1).
Mais, si pour les régions septentrionales et centrales du pays, un réseau significatif de
stations limnigraphiques et hydrométriques a permis d'obtenir de nombreuses données relatives
aux écoulements notamment, pour la région côtière par contre, ces données sont moins
disponibles.
II.2 - APERÇU HYDROLOGIQUE DU PLATEAU D'ALLADA ET DES ZONES
ENVIRONNANTES
Nous venons de voir que l'absence ou la rareté d'un réseau de stations limnigraphiques
et/ou hydrométriques couvrant la zone côtière n'a pas permis de disposer de données
hydrologiques sur cette zone. Mais il est certain que les conditions géologiques et
géomorphologiques étant très différentes de celles des autres régions du pays, les conditions
hydrologiques le sont également (Le Barbé & al., 1993).
En ce qui concerne le plateau d'Allada et les zones environnantes, des mesures
ponctuelles de niveau d'eau dans les cours d'eau, lacs, et lagunes ont permis d'avoir des
indications sur les amplitudes de leurs fluctuations journalières et/ou annuelles et par
conséquent saisonnières.
II.2.1 - Fleuves Ouémé, SÔ et CoulTo
Les distributions temporelles des débits mensuels des principaux tributaires du lac
Nokoué (Ouémé et Sô) et du lac Ahémé (Couffo), à leurs exutoires respectifs sont présentées
sur la Fig.lI.l. Les remontées de niveaux qui démarrent en Mai-Juin avec les premières pluies,

22
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SEP
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NOV
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Fig.II.I - Débits moyens mensuels des fleuves Ouémé, Sô et CoulTo
(GIGG,1983)

23
atteignent leurs maxima respectifs en Octobre avec les crues provenant de l'intérieur du pays
qui viennent s'ajouter aux précipitations in situ de la petite saison des pluies. C'est ce régime
qui va influencer celui des lacs alimentés par ces cours d'eau. Seul le Couffo, qui prend sa
source non loin de son exutoire et dont le débit est d'ailleurs le plus faible, se caractérise par
une courbe de forme sensiblement bimodale conforme à celle de la répartition annuelle de la
pluie dans la région. Il est donc le seul à être sous la dépendance exclusive des précipitations
locales. Ce sont les apports de l' Ouémé qui nourrissent la SÔ qui , comme le Couffo, prend sa
source non loin de son exutoire.
n.2.2 - Lacs Nokoué et Ahémé
Les Fig. II.2 et II.3 traduisent les fluctuations des niveaux dans chacun des deux lacs. La Fig.
II.2a montre l'influence, en 1952 et 1953, de la marée océanique sur le niveau du lac Nokoué
pendant la période d'étiage du fleuve Ouémé d'une part, et celle de sa grande crue arrivant de
l'intérieur du pays d'autre part, selon que le chenal de Cotonou est ouvert ou fermé. En
période de crue (Septembre à novembre), le niveau du lac Nokoué est à un peu moins de lm
au-dessus du niveau moyen de la mer lorsque le chenal est ouvert et à un peu plus de 1m
lorsque ce dernier est fermé. Dans ce deuxième cas, l'effet de la marée ne se fait pas sentir. En
période d'étiage (décembre à août), le niveau du lac devient légèrement inférieur au niveau
moyen de la mer lorsque le chenal est fermé mais on note encore une relique de la propagation
des ondes de marée . Lorsque le chenal est ouvert, le niveau du lac s'équilibre avec celui de
l'océan aux influences cycliques de la marée près. La Fig.lI.2b présente l'évolution mensuelle
du niveau du lac sur une année entre 1979 et 1980. Comme dans le cas de l'Ouémé, la crue
maximale se situe en Octobre-Novembre avec l'arrivée des eaux de l'intérieur du pays. Son
amplitude a été d'environ 75 cm.
En ce qui concerne le lac Ahémé, les fluctuations annuelles de son niveau (Fig.II.3)
suivent assez fidèlement le régime des pluies, l'influence océanique étant ici moins prononcée
que sur le lac Nokoué.
n.2.3 - Lagunes Djonou et Todouba
La Fig.IIA présente grossièrement la courbe d'évolution du mveau d'eau dans la lagune
Djonou au pont de Godomey. L'amplitude maximum de fluctuation n'était que d'environ 13
cm en 1980. Superposée à la pluie annuelle, cette courbe permet néanmoins de voir que crue et
décrue sont largement décalées par rapport aux précipitations, ce qui traduit plus un

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Fig.n.2 - Variations comparées des niveaux du lac Nokoué et de la mer (Texier & lIl., 1982), (a) ct
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Fig. Il.5 - Nive:w etc la lagune Todouba (a) et quantités d'~alJ pompées dans la lagune (h) (GIGG, 1983)

26
écoulement souterrain qu'un écoulement superficiel. Les coefficients d'écoulement superficiel
sont donc faibles et la lagune Djonou constitue manifestement un exutoire de la nappe
superficielle (SGI, 1981, SOGREAHJSCET-Tunisie, 1997).
Il en est probablement de même pour la lagune Todouba dont les fluctuations annuelles
de niveau sont reportées sur la Fig.n.5, en parallèle avec les quantités d'eau pompées dans la
retenue aménagée sur son cours. L'amplitude apparente de la remontée comme de la descente
..
se révèle être très fluctuante d'une année à l'autre, en fonction probablement de l'importance
de la pluie annuelle.
Il.2.4 - Impact des fluctuations de niveaux des lacs et lagunes sur
l'hydrodynamique de la nappe superficielle
Les lagunes sont en continuité hydraulique avec la nappe superficielle La courbe
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d'évolution annuelle du niveau du chenal de Cotonou au vieux pont (ORSTOM, 1950) mise en
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parallèle avec le schéma conceptuel de fluctuations saisonnières de la surface piézométrique de
la nappe phréatique littorale (NU, 1987), montre annuellement l'évolution spatio-temporelle
des différents interfaces ( eau saumâtre-eau douce et eau salée-eau douce et éventuellement
eau saumâtre-eau salée, Fig.n.6). Il est important de remarquer que l'évolution des interfaces
entre l'eau douce de la nappe phréatique des cordons et l'eau saumâtre des lagunes et entre ces
dernières et l'eau salée marine, dépend également des niveaux d'eau dans les lacs et lagunes.
n.3 - CADRE PEDOLOGIQUE
La nature des sols a une influence sur l'index hydrogélogique au niveau de l'interface
atmosphère/sous-sol. Les principaux sols rencontrés dans le bas-Bénin sont:
i) sur les plateaux constituant la plus grande partie du bassin sédimentaire côtier, dont
le plateau d'Allada, les terrains sont recouverts de sols classés "ferralitiques faiblement
désaturés, appauvris et modaux" qui sont communément appelés "terre de barre" (Le Barbé &
al, 1993). Les teneurs en argile de ces sols augmentent depuis l'horizon superficiel (5 à 15 %)
jusqu'aux horizons profonds où elles peuvent atteindre 55 %. Les limons fins n'en représentent
que 10 % environ. La matière organique se concentre surtout dans les 10 premiers centimètres,
ce qui confère à ces sols une grande vulnérabilité à l'érosion. Par contre, ils présentent
également de bonnes conditions de drainage. Le pH passe de 6,5 - 7 dans l'horizon superficiel à
5,5 - 6 en profondeur.

27
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iFig, Il,6 - Fluctuations du niveau d'eau dans Je chenal de Cotonou (a) (ORSTOM, 1951) et dynamique des
interfaces entre les divers types d'eaux dans les cordons littoraux (b)
~NU~ 1987)

28
Ce sont soit des sols à sesquioxydes ferrugineux ou lessivés à concrétion sur sédiments
argilo-sableux ou sablo-argileux ou alors des vertisols sur sédiments argileux.
La zone littorale et alluviale est recouverte de sols soit hydromorphes, soit halomorphes
lessivés à alcalis, soit de sols peu évolués sur sables littoraux ou alluviaux.
lIA - REPARTITION ECOLOGIQUE DE LA VEGETATION
La végétation est un autre facteur qui joue sur l'index hydrogéologique. Si les grands
plateaux du bassin sédimentaire côtier sont recouverts dans l'ensemble par une savane arborée,
avec mosaïque de culture et jachère sur Terre de barre, les rivages lagunaires qui ont fait l'objet
de nombreuses études écofloristiques (Mondjanagni, 1969, Paradis et Adjanohoun, 1974,
Paradis 1975, 1976, Texier & al., 1980), comportent plusieurs types de végétations réparties
en fonction du régime hydrologique des plans d'eau lagunaires des différentes régions:
Paspalum vaginatum (graminées) et Typha australis (Tyaceaa), la fougère à Acrostichum
aureum sur les rives saumâtres; ce dernier serait un témoin d'une ancienne association végétale
de mangrove; Echinochloa pyramidalis, Vitiveria nigritana, Phragmites australis, Vossa
cuspidit~ Sesbania pubescens (papilionacé) et Mitragyna ciliata (Rubiacé) sur les rives d'eau
douce avec, au Sud d'Ekpè, une végétation à Raphia s.p. (Palmacé) qui caractérise les vestiges
de la forêt marécageuse d'eau douce dégradée par l'homme.
En période de crue une végétation continentale flottante à stratiotes (Aracé), Aspilia
africana (composé), Ipomea aquatica (convolvulacé) et Nymphea lotus (Nymphacé), se
rencontre tout au long des bras deltaïques de l' Ouémé et du chenal de Totché qui relie le lac
Nokoué à la lagune de Porto-Novo, jusqu'à la remonté de la salinité à l'étiage.
Les monticules sableux non inondables sont recouvertes d'une végétation classique à
Mariscus ligulais, Andropogon-gayanus (graminé) et Hyptis lanceolata (labié). Les autres
zones non inondables sont également plantées artificiellement de cocoteraies: Cocos nucifera
(Palmae) et de palmier à huile : Elaeis guineensis (Palmae). On retrouve par endroit des
vestiges de la forêt tropicale humide semi-décidue.
IL5 - OCCUPATION DES SOLS ET DES EAUX ET ACTIVITES PRODUCTIVES
Le Sud du Bénin correspondant approximativement au bassin sédimentaire côtier, est la
partie la plus densément peuplée du pays, si bien que l'action de l'homme sur la nature y est très
visible.

29
La plaine littorale, plus localement, est peuplée depuis longtemps comme en témoignent
les vestiges néolithiques des anciens cordons : quartz et silex taillés, poterie datée de 4 500 à 3
600 ans B.P. (Lang et Paradis 1982) in Oyédé, 1991.
Les groupes ethniques sont de nos jours très diversifiés, inégalement répartis et leurs
installations datent de périodes plus ou moins récentes. La densité moyenne de population dans
la zone est d'environ 150 hbts au km2. Les principales activités économiques traditionnelles de
ces populations sont orientées vers l'agriculture (cultures maraîchères et céréalières
principalement), la production de sel et, surtout, la pêche qui domine sur les lagunes : pêche
par prélèvement direct, mais aussi pêche par "acadjas" qui représente dans le lac Nokoué une
des méthodes traditionnelles d'exploitation halieutiques les plus rentables au monde (Le Barbé
& al., 1993). De récentes tentatives d'aquaculture intensive plus sophistiquées et délicates à
entretenir sont entreprises. Dans l'ensemble, les activités halieutiques traditionnelles demeurent
étroitement dépendantes du régime d'ouverture et de fermeture des systèmes lagunaires sur la
mer.
En ce qui concerne le fonctionnement hydrologique du lac Nokoué, il reste totalement
dépendant du régime d'ouverture et de fermeture du chenal de Cotonou, qui demeure lui-même
extrêmement sensible aux conséquences des aménagements littoraux, fluviaux et portuaires: les
ports d'Accra, de Lomé, de Cotonou etc., les barrages d'Akossombo sur la Volta au Ghana, de
Nangbéto sur le Mono au Togo et, bientôt celui d'Adjaralala en projet toujours sur le fleuve
Mono à la frontière Togo-Bénin.

30
ID - CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE ET GEOLOGIQUE
IlL 1 - APERÇU MORPHOLOGIQUE DU TERRITOIRE BENINOIS
Le Bénin couvre une superficie de 112 600 km2, avec une façade maritime de 125 km
de large et un relief peu marqué (sommet de 400 à 800 m au maximum); cette morphologie
plate se caractérise successivement du Sud au Nord par (Fig. IlL 1) :
i) une étroite bande littorale basse, large de 5 km en moyenne, formée de dépressions
lagunaires parallèles à la ligne de rivage et alternant avec des cordons de sables;
ii) une zone de plateaux légèrement ondulés et tapissés de terre de barre, surtout sur
leurs bordures;
iii) une vaste pénéplaine plus ou moins vallonnée, mis en place sur un substratum
précambrien et qui couvre l'essentiel de la partie du territoire située au Nord de la latitude 7°
30'N;
iv) dans le Nord-Est, cette pénéplaine plonge sous une zone de plaine correspondant au
bassin sédimentaire de Kandi et descendant progressivement vers le fleuve Niger;
v) dans le Nord-Ouest en revanche, elle est relayée par la partie la plus accidentée du
pays avec le massif de l'Atacora qui culmine à 800 m; la plupart des principaux cours d'eau du
Bénin prennent leurs sources dans ce massif; enfin, des contreforts de l'Atacora à la vallée de la
Pendjari (frontière naturelle avec le Burkina-Faso), s'étend un vaste glacis de 200m d'altitude
moyenne, dominé par endroit par des bourrelets de grès et jaspes de la série du Buem.
I1L2 - MORPHOLOGIE DU BASSIN SEDIMENTAIRE COTIER ET
PALEOMORPHOLOGIE DU LITTORAL
La morphologie du bassin sédimentaire côtier (Fig.I1L2) se caractérise par deux séries
de plateaux répartis de part et d'autre d'une dépression médiane orientée ENE-WSW, la
dépression dite de la Lama. Ces plateaux sont séparés les uns des autres par les vallées
orientées N-S des principaux fleuves. La zone basse littorale complète l'ensemble jusqu'à
l'océan.
Selon de nombreux sédimentologistes, le littoral béninois constitue un des exemples
classiques de la genèse des milieux lagunaires. Tastet, 1975, 1979, Germain, 1975, Lang et
Paradis 1977 in Le Barbé & al., 1993 retrouvent en effet, concernant la formation des systèmes
lagunaires au Bénin, le schéma chronologique proposé par Assemien en 1970 pour le littoral de
Côte d'Ivoire et qui se présente comme suit :

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32
- au cours de l'avant dernière transgression (Inchirien du Sénégal), un niveau plus élevé
de la mer qu'actuellement s'accompagne de la formation de falaises dans le Continental
terminal;
- le niveau de la mer s'abaisse d'une centaine de mètres au cours de la régression
suivante (Ogolien du Sénégal, Pré-Flandrien d'Europe), avec un maximum régressif à 18 000
ans B.P. environ, ce qui favorise l'érosion fluviale aux pieds des falaises;
- le passage à un climat plus humide serait à l'origine du creusement des vallées
littorales ennoyées ensuite profondément par la mer au cours de la dernière transgression
(Nouackchottien du Sénégal, Flandrien d'Europe).
La sédimentation rapide des fleuves qui en résultent est à l'origine des deltas actuels de
la SÔ et de l'Ouémé. La dérive littorale d'Ouest en Est contribue à reprendre les sédiments en
un cordon littoral sableux qui isole progressivement les systèmes lagunaires actuels. Une légère
régression contemporaine serait à l'origine de la plage actuelle.
III.3 - CADRE GEOLOGIQUE DE L'ETUDE
m.3.1- Introduction
La plupart des formations géologiques couvrant le territoire béninois appartiennent au
socle précambrien ouest-africain. Environ 85 % des terrains sont en effet constitués de roches
cristallines et crista1lophylliennes (Fig.III.l). Les bassins sédimentaires ne couvrent qu'une
fraction réduite du territoire et sont constitués au Sud par le bassin sédimentaire côtier d'âge
secondaire à quaternaire et au Nord-Est par le bassin paléo-mésozoïque de Kandi.
Notre zone d'étude est localisée précisément dans le bassin sédimentaire côtier dont la
structure géologique se présente comme suit:
m.3.2 - Grandes lignes de la géologie du bassin sédimentaire côtier
Les dépôts sédimentaires côtiers du Bénin (Fig.III.3) font partie du vaste bassin
sédimentaire du Golfe de la «baie du Dahomey», qui s'étend du Ghana à l'Ouest au Nigéria
à l'Est.

33
111.3.2.1 - Structure et stratigraphie du bassin
C'est un bassin qui a une allure monoclinale (Fig.1I1.3, Fig.IV.la, IV. lb et Fig.III.9)
caractérisée par une subsidence différentielle croissante vers le SSE (Slansky, 1968, Istito
Ricerche Breda, 1987 et Dray & al., (1988). Huit unités stratigraphiques y ont été dénombrées,
sur la base des repères lithologiques et sédimentologiques qui témoignent des variations
successives du niveau de la mer (Istito Ricerche Breda, 1987). Ces unités sont de bas en haut:
Unité 1 : elle renferme les faciès les plus anciens du bassin qui datent du Turonien-
Coniacien (Crétacé supérieur) et sont directement transgressifs sur le socle. Ils sont d'origine
détritique terrigène à la base avec intercalation de niveaux ligniteux, calcaires, dolomitiques et
marneux. Au Coniacien, les faciès deviennent marins sableux, recoupés par des niveaux de
marnes, de calcaires et de calcaires gréseux.
Unité II : elle représente le Crétacé supérieur (Maestrichtien) et le Paléocène inférieur
(Danien) : elle est constituée: à la base, de faciès variés comprenant des argiles, des marnes,
des sables et des calcaires (Unité lia); au sommet, de faciès calcaires zoogènes assez constants
de 5 à 22 m d'épaisseur, avec néanmoins quelques intercalations de sables (Unité lIb).
Unité ID : d'âge paléocène supérieur (Thanétien) et éocène inférieur (Yprésien), elle
comporte essentiellement des faciès argilo-marneux parfois finement feuilletés et à attapulgite,
avec de petits niveaux glauconieux, phosphatés et sableux.
Unité IV : daté de l'Eocène moyen (Lutécien et Bartonien), elle est également à
dominante marneuse parfois riche en phosphates avec quelques calcaires à Nummulites, parfois
argilo-marneuse avec de nombreux lits gypseux.
Unité V : elle se rattache au Miocène inférieur et correspond aux termes inférieurs de
ce qu'il est convenu d'appeler "Continental terminal", et qui désigne un ensemble associant des
faciès sidérolitiques (Houessou, 1974), argilo-silteux, parfois conglomératiques.
Unité VI et VII : la première daterait du Miocène supérieur tandis que la seconde
appartiendrait au Pliocène-Pléistocène; les deux unités font partie également du Continental
terminal et correspondent à des sédimentations argilo-sableuses, parfois conglomératiques avec
de petites épaisseurs de niveaux grèsifiés, donc indurés, d'origine diagénétique, d'extension
latérale plus ou moins grande. Ces unités qualifiées de continentales, sont couronnées par un

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LEGENDE
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PLATE.AU
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Fig.III.2 - Répartition des unités géographiques dans le Bénin méridional
(Slansky, 1968)
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Fig.IIJ.3 - Carte lithologique du bassin sédimentaire côtier du Bénin (d'après IRB, 1987 modifié par Dray
& al, 1993)

35
mélange assez homogène d'argiles kaoliniques et de sables quartzeux fins et moyens appelé
"Terre de barre". Il s'agirait de dépôts sidérolitiques provenant du démantèlement des sols
latéritiques (Houessou, 1974).
Unité VITI : elle correspond d'une part aux faciès holocènes de la plaine littorale, c'est-
à-dire à des sables jaune, bruns (ou blancs) et gris des cordons et d'autre part aux alluvions et
vases des dépressions, d'âge également holocène.
Outre Slansky et Istito Ricerche Breda, Billman (1976) s'est également penché sur la
stratigraphie du bassin, mais dans sa partie «offshore». Oyédé a ensuite étudié plus
particulièrement son domaine margino-littoral, ce qui lui a permis d'établir les correspondances
entre les unités stratigraphiques qu'il a définies depuis l'Eocène moyen jusqu'au sommet de la
série et celles différenciées par chacun des autres auteurs (Fig. VA).
111.3.2.2 - Stratigraphie et sédimentologie des zones avoisinant le plateau
d'Allada
La connaissance des données essentielles relatives à la stratigraphie des unités
géomorphologiques limitrophes du plateau d'Allada permettra de déterminer les éventuelles
continuités structurales latérales entre l'aquifère de ce plateau et ces unités. Celle relative à la
sédimentologie donnera des indications sur la nature du substrat géologique des nappes d'eau
contenues
dans
ces
sous-ensembles
géomorphologiques,
donc
sur
les
processus
hydrogéochimiques susceptibles d'être mis en jeu dans les dites nappes. La nature des
sédiments des fonds des lacs conditionne les éventuelles infiltrations de leur eaux dans les
aquifères sous-jacents.
111.3.2.2.1 - Plaine littorale
Quelques études sédimentologiques porte sur le Quaternaire des zones limitrophes du
plateau d'Allada. Les plus importantes sont basées sur une description détaillée des sondages
PUl, PU2 et PU3 (voir Fig.V8 et V9 ) réalisés dans le cadre du projet CRDI 3-P-89-1ûI7
(Alidou & al., 1994). La Fig.III.4 montre les différentes unités sédimentaires mises en évidence
par cette étude.
Selon ces résultats, la nature essentiellement kaolinique de la phase argileuse du forage
PUI ne permet pas de définir des cortèges minéralogiques pour les niveaux traversés par ce
sondage. La kaolinite caractérise toute la formation du "Continental terminal". Elle est

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Unités sédimentaires de la séquence holocène dons le domaine
morQino"': littorale du Bénin
LIS: limite inférieure de séquence
PHM: prisme de haut niveau marin
ST
surface rronsQressive
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Fig.mA - Unités sédimentaires de la séquence holocène dans le domaine margino-littoral du Bénin,
(Alidou & al., 1994)

37
probablement héritée de l'altération des silicates (feldspaths notamment) des granites et gneiss
qui forment le socle cristallin au Nord du bassin sédimentaire côtier. Elle reste la seule argile
des minéraux déposés en milieu continental où le climat latéritisant des zones tropicales rend
fugace la présence d'autres minéraux comme les smectites.
Par contre, dans le forage PU2, existent des faciès minéralogiques caractéristiques:
- faciès à smectites seules, de la surface à 24 m environ,
- faciès à dominance smectitique, de 60 à 90 m ;
- faciès à dominance kaolinique de 24 à 57 m, puis de 90 à 150 m.
Ces faciès sont liés à des périodes climatiques ou des fluctuations mannes qui
favorisent le dépôt de tel ou tel autre minéral : la kaolinite indique une période d'héritage
massif des matériaux du Continental terminal, en liaison probablement avec la dernière
transgression (holocène ou nouakchottienne). Le matériel grossier issu des plateaux s'est
déposé en position proximale sous forme de "sables jaunes", tandis que la fraction argileuse,
est emportée plus loin pour constituer le niveau fortement dominé par la kaolinite entre 60 et
23 m de la surface. Les smectites peuvent être héritées, mais dans les régions intertropicales
chaudes, l'hydrolyse active alterne avec une évaporation intense ; dans ces conditions, les
cations (Fe, Si) libérés par l'altération chimique se concentrent et donnent naissance à des
smectites de néoformation qui caractérisent les zones basses côtières mal drainées comme la
partie supérieure de la carotte PU2.
Le sondage PU3 est effectué sur le cordon ancien de sables jaunes. Les 16 premiers
mètres du forage se situent dans ces sables hérités des plateaux du "Continental terminal" où la
fraction argileuse est souvent représentée par de la kaolinite seule comme PUI. C'est ce qui
explique la prédominance de ce minéral dans la faible quantité d'argile (moins de 10 %)
contenue dans ces sables. Les dépôts sous-jacents représentent des vases antéholocènes, avec
une tendance smectitique, à l'image des dépôts lagunaires littoraux actuels.
Au total, les faciès minéralogiques n'autorisent pas une corrélation lithostratigraphique
entre le forage PUl, du plateau d'Abomey-Calavi, au Nord et le forage PU2 du cordon littoral
actuel, au Sud, en dehors de la similitude de cortège de minéraux observée dans les derniers
mètres des deux forages : 150 à 156 m de PUI et 140 à 150 m de PU2. Ces faciès
minéralogiques ont toutefois permis de retracer le cadre paléogéographique de dépôt des
niveaux supérieurs des sondages PU2 et PU3.
En conclusion, les analyses effectuées sur ces forages permettent de preCIser la
succession des événements ayant présidé aux dépôts des sédiments du margino-littoral et des

38
plateaux du Continental terminal au cordon littoral actuel. Le cadre stratigraphique tracé tient
évidemment compte des études antérieures, notamment les données de datations au 14C de
forage de Vèdoko (Oyédé, 1991).
Du point de vue chronostratigraphique, les faciès du forage PUI du plateau ne
sont pas rencontrés dans le forage PU2, exécuté à partir du cordon littoral actuel.
111.3.2.2.2 - Façade maritime
Au large du Bénin, sur les trente premiers kilomètres environ, l'approfondissement du
fond marin est progressif et ne dépasse pas 100 m. La carte de la Fig.IIL5 montre que,
superficiellement, celui-ci est recouvert pour l'essentiel de dépôts détritiques terrigènes de
granulométrie variée passant des vases au sable (ORSTOM,
1964).
Seuls quelques
aftleurements isolés de sédiments indurés et des gorgones, ainsi qu'un alignement est-ouest de
récifs coralliens, rompent cette monotonie.
111.3.2.2.3 - Lacs Nokoué et Ahémé
La frange littorale du Bénin s'étend sur 120 km entre 6° 15' et 6° 22' N, de la frontière
togolaise à l'Ouest à la frontière nigériane à l'Est (Fig. 111.6). C'est un ensemble diversifié, qui
est constitué de trois principaux systèmes lagunaires plus ou moins indépendants : un système
occidental avec le lac Ahémé, un système oriental avec le lac Nokoué et un système central. La
zone d'étude inclut entièrement le système central et partiellement les systèmes occidental et
oriental (avec respectivement le lac Ahémé et le lac Nokoué).
Contrairement aux autres systèmes, le système lagunaire central est essentiellement
tributaire d'apports hydriques continentaux et constitué de lagunes et marais s'étirant en forme
de doigts de gant entre d'anciens cordons littoraux au Sud et le plateau d'Allada au Nord. Dans
les deux lacs, les apports maritimes prédominent à l'étiage, les apports continentaux pendant
la période des crues.
Les données sédimentologiques relatives à ces lacs sont synthétisées sous forme de
cartes présentées dans les Fig.IIL7 et IIL8 respectivement. Il est évident que si certaines
couches superficielles sableuses des fonds des lacs devaient s'épaissir de façon très importante
en profondeur, il en découlerait des risques d'infiltration d'eaux saumâtres ou salées à partir de
ces lacs et par conséquent une intrusion saline d'origine lacustre dans les nappes sous-jacentes.

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Fig.lII.S - Carte sédimentologique de la façade maritime du Bénin
(ûRSTOM,1964)
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(Le Ba~bé & al, 1993)

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(Colleuil. 1984)
Fig.ll1.8 - Carte sédimentologique du lac Ahémé
(Oyédé, 1991)

41
En ce qui concerne le lac Nokoué, en liaison avec les phénomènes hydrodynamiques
superficielles des zones lacustre et deltaïque ( Texier & al, 1980, Colleuil, 1984 et Oyédé,
1991), les faciès sédimentologiques se composent de sables (20% de la surface du lac) qui se
rencontrent au droit du chenal Totché et des chenaux de l'Ouémé et de la SÔ, de sable vaseux (
33% environ du fond du lac) dans le Centre et le Sud-Est, et de vases (14% environ du fond)
essentiellement dans la zone sud-ouest.
Quant au lac Ahémé, il se comporte comme un bassin de décantation (Oyédé, 1991),
où les sédiments les plus grossiers se déposent les premiers en bordure, puis les plus fins sont
transportés loin des rives. Ces sédiments renferment des carbonates à des teneurs ne dépassent
jamais 10% et dont l'origine est à rechercher probablement dans les débris fins coquillers du
fond. Par ailleurs, la réduction des sulfates libère des sulfures qui peuvent conduire localement
à la formation de la pyrite ou du monosulfure de fer.
111.3.2.3 - Tectonique
Les accidents tectoniques sont peu visibles dans le bassin. Deux familles de failles ont
été décrites (Slansky, 1959, Istito Ricerche Breda, 1987), dont la plus importante est orientée
NNE-SSW, avec 100 m de rejet et un âge postérieur au Lutétien et antérieur au Mio-Pliocène
(voir Fig.III.1, 111.3 et IV1). La seconde famille, d'orientation ENE-WSW a abaissé d'une
quarantaine de mètres le compartiment nord du bassin. Des directions secondaires N-S, Est-
Ouest et N120° environ ont été également décrits (Géohydraulique, 1985). Ces accidents ont
morcelé le socle, occasionnant, particulièrement en ce qui concerne ceux orientés ENE-WSW,
des affaissements en touches de piano (Fig. IVla et IVlb ). On assiste ainsi à des
approfondissements progressifs des couches sédimentaires par compartiments successifs. Le
socle qui est à 25 m d'altitude moyenne sur les limites nord du bassin s'enfonce par exemple
jusqu'à 2390 m au niveau de Porto-Novo.
111.3.2.4 - Genèse du Bassin
Une transgression marine commencée au Coniacien, atteint le Nord du Bassin où elle se
traduit par des faciès détritiques terrigènes renfermant des fossiles végétaux: grès fins à
grossiers plus ou moins argilo-silteux de 100 m d'épaisseur environ, reposant directement sur le
socle (formation d'Allakolamé), sur lesquels reposent en discordance de ravinement, 20 à 30 m
de shales plus ou moins silteux et de grès plus ou moins conglomératiques correspondant à la
formation de Kétou (Lang & al., 1986). La transgression qui persiste au Paléocène et à
l'Yprésien avec des oscillations, se traduit par une sédimentation marine essentiellement argilo-
calcaire fossilifère. Le Lutétien est régressif avec des pulsations et un faciès essentiellement

42
argilo-sableux qui caractérise également l'Eocène moyen, puis, plus tard, l'Eocène supérieur
(Istito Ricerche Breda ,1987, Oyédé, 1991). Des dépôts continentaux détritiques quartzeux
couronnent l'ensemble.
Dans le domaine méridionale du bassin spécifiquement (domaine margino-littoral),
incluant le plateau d'Allada et les zones environnantes, l'analyse séquentielle esquissée par
Oyédé à partir du sondage (onshore) d' Agatogbo exécuté juste au Sud du lac Ahémé, et des
travaux (offshore) de Billman, depuis la discordance de l'Oligocène jusqu'à l'actuel (Fig.I1I.9),
a abouti au schéma ci-après (Fig.III 10) qui permet de comprendre la genèse des dépôts du
plateau d'Allada et des zones environnantes:
i) une première transgression s'est produite à l'Oligocène supérieur-Miocène inférieur,
et a recouvert la plateforme continentale avec mis en place d'un premier ensemble glauconieux
d'épaisseur modeste (10 m à Agatogbo, peut atteindre 40 m plus à l'Est); dans le bassin, les
dépôts sont beaucoup plus épais (1 400 m en offshore) et ont duré jusqu'au Miocène moyen
(Mowo beds);
ii) une régression a affecté, dès le Miocène inférieur terminal, la plateforme où on
assiste à un remplacement du milieu marin par un environnement margino-littoral, puis
franchement continental (Agatogbo notamment);
iii) une deuxième transgression au Miocène supérieur n'est pas suffisamment
importante pour recouvrir toute la plateforme où les dépôts demeurent continentaux; on notera
que chacun des ensembles glauconieux (Mowo formation et Ijèbou formation), liés aux deux
transgressions , peuvent résulter en fait de plusieurs incursions marines sur lesquelles les
données manquent pour distinguer la répartition architecturale des faciès dans les termes de
Vail & al (1987) et Posamentier & al., (1988).
iv) puis, une deuxième régression au Miocène supérieur a entraîné l'installation
beaucoup plus généralisée d'un régime continental (Benin formation);
v) enfin, une troisième transgression au Quaternaire récent comporte probablement
aussi plusieurs pulsations marines dont les deux dernières signalées sur les zones littorales
ouest-africaine sont l'Inchirien (40 à 35 000 ans B.P.) et le Nouakchottien ou Holocène ( 6 00
à 5 500 ans RP.); la seule avancée marine quaternaire dont les vestiges se retrouvent dans le
milieu margino-1ittoral actuel du Bénin est l'Holocène (sables jaunes et sables gris).
L'auteur fait toutefois remarquer que:
i) en un lieu donné, on ne rencontre qu'une partie de la séquence ainsi décrite, et que

43
SLANSKY (1959)
Projet FED (1987)
OYEDE (1991)
Brr..L~AN (1976)
Bénin "onshore"
Bénin "onshore"
Bénin "onshore"
Bénin "offshore"
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Fonnarion
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l'Eocène moyen. (Oyédé, 1991)
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Fig.m.l0 - Fluctuations marines et discontinuités dans le bassin sédimentaire côtier à partir de la
discordance oligocène. (Oyédé, 1991)

44
les limites des différents cortèges ne sont pas toujours évidentes.
ii) sur la partie terrestre du domaine margino-littoral béninois, il n'y aurait eu que deux
grandes transgressions post-éocènes, alors qu'en offshore, on peut en compter trois, dont la
répartition des faciès au sein des séquences restent à déterminer.
Selon ce schéma, le Continental terminal se prolonge largement sous les dépôts
littoraux quaternaires et se terminerait en cul de sac au large, cas de figure susceptible d'avoir
des incidences sur la nature de l'exutoire de l'aquifère captif lié à cette unité géologique.

45
IV - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
Un coup d'oeil sur la carte géologique du Bénin pennet de constater que les fonnations
du socle occupent l'essentiel du territoire. Mais notre zone d'étude étant située en dehors de
ces fonnations dont l'hydrogéologie est particulière, nous ne nous intéresserons dans ce qui
suit, qu'aux dépôts du bassin sédimentaire côtier.
On dénombre dans ce bassin, deux aquifères principaux, séparés par une puissante
couche appartenant au Paléocène et Eocène, essentiellement argileux, parfois marneux, voire
calcaire à nodules phosphatés par endroit (Unité II à IV). Il s'agit de l'aquifère du Continental
terminal (Unité V et VI) et de celui du Crétacé supérieur (Unité 1). A ces aquifères principaux
s'ajoutent deux autres aux potentialités relativement moindres: l'aquifère du Quaternaire (Unité
VIII) et celui du Paléocène (Unité lIb principalement).
IV.I - NATURE ET STRUCTURE DES AQUIFERES
Comme nous venons de le souligner, à l'échelle de tout le bassin, il est possible de
regrouper les huit unités stratigraphiques précédemment décrites (Fig.II!.3 et Fig.III.9). pour
définir quatre unités hydrostratigraphiques d'extension régionale importante, et de puissance
significative (Fig.IY.I) Ce sont, de bas en haut, les aquifères du Crétacé supérieur, de l'Eo-
Paléocène, du Mio-Pliocène (Continental tenninal) et du Quaternaire. Les caractéristiques
principales de ces unités hydrogéologiques se présentent comme suit:
IV.l.I - Nature et structure des aquifères à l'échelle de l'ensemble du bassin
sédimentaire côtier
IY.I.I.I - Aquifère des sables du Crétacé supérieur (Turonien-
Coniacien : Unité 1)
La nappe de l'aquifère crétacé se présente sous fonne libre au Nord de la dépression de
la Lama où le Coniacien sableux afileure, et captive sous les argilites et marnes du
Maestrichtien et de l'Eocène vers le Sud, où le Coniacien s'approfondit rapidement. Son
captage devient alors difficilement envisageable d'un point de vue économique. Mais, une fois
la nappe captée, sa nature captive simplifie énonnément le dispositif d'exhaure, car l'eau
remonte naturellement dans les ouvrages et, souvent devient même jaillissante (Massi, Bopa).
A l'extrême nord, la nappe se biseaute et l'aquifère est dénoyé.

46
IV. 1.1.2 - Aquifère des calcaires paléocènes (Unité lIb)
C'est un aquifère à nappe captive sous les argilites et marnes du Paléocène supérieur et
de l'Eocène inférieur et moyen dont l'épaisseur ne varie que de quelques mètres à une trentaine
de mètres au maximum. Il est parfois affleurant ou subaffleurant à l'intérieur de la dépression
de la Lama (Onigbolo), puis s'approfondit très rapidement vers le Sud. Il est en réalité difficile
de différencier dans les forages, les calcaires de l'Eocène et ceux du Paléocène, mais ces
derniers sont d'extension plus substantielles et sont donc les plus intéressants sur le plan
hydrogéologique. Les variations de faciès sont aussi fréquentes (passage des calcaires aux
marnes ou aux argiles, mais aussi aux sables).
Quatre forages profonds captant le Paléocène ont été exécutés dans le cadre du Projet
«zones lacustres», c'est-à-dire dans la vallée de l'Ouémé (BURGEAP-BRGM, 1984), ce qui
a permis, avec les forages déjà existants, d'établir une carte de zones où le captage de cet
aquifère pourrait s'avérer économiquement intéressant pour l'Alimentation en Eau Potable des
villages et des d'importance secondaire. Il s'agit des zones basses où la cote piézométrique de
la nappe s'établit au-dessus de la cote du sol, c'est-à-dire où la nappe est jaillissante : zones
lacustres de la vallée de l'Ouémé, lac Ahémé, basse vallée du Mono (Fig. l, et V.3). Ailleurs,
les calcaires et les sables paléocènes sont soit trop profonds (plus de 400 m) lorsque l'on se
trouve au Sud d'une ligne Comé-Missérété (Fig. VI.2), soit dénoyés lorsque l'on se trouve au
Nord d'une ligne Lokossa-Issaba (isobathe 100 m).
IV.l.l.3 - Aquifère des sables du Continental terminal (Miocène supérieur-
Pliocène: Unité V et VI)
C'est un aquifère complexe, à nappe libre. Il se subdivise superficiellement en trois
sous-unités géomorphologiques représentées d'Est en Ouest par les plateaux de Sakété, Allada
et Corné dans la partie méridionale du bassin (Fig.III.2). Il est caractérisé par des niveaux
statiques relativement profonds, pouvant atteindre et même dépasser 50 m, ce qui rend sa
réalimentation par les eaux superficielles et météoriques aléatoire, exception faite toutefois des
zones de bordure de plateau où ces niveaux deviennent plus ou moins superficiels. C'est le cas
en particulier des zones de bordures sud qui se caractérisent en outre par une épaisseur plus
importante de l'aquifère. Elles offient de ce fait des débits très intéressants pouvant atteindre
200 m3/h. En fait il semble que l'épaisseur de l'aquifère peut se révéler importante, dans les
endroits où il se prolonge en profondeur par l'Unité V correspondant au remplissage d'un
ancien canyon (Fig.VI.la). Il était traditionnellement capté à l'aide des puits à grand diamètre,
mais depuis le début des années 1980, les captages se font essentiellement à l'aide des forages

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Fig.IV.l - Coupes hydrogéologiques simplifiées du bassin sédimentaire côtier du 8énin; (a): partie
centrale (adaptée d'après coupe géologique synthétique IR8, 1987); (b): partie occidentale (Dray & al.,
1993, modifiée d'après Engalenc, 1985)
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48
de petits diamètres équipés soit de pompes manuelles pour l'hydraulique villageoise, soit de
pompes motorisées destinés à approvisionner des réseaux d'adduction d'eau potable dans des
centres urbains ou semi-urbains. Le captage intensif le plus ancien reste celui d'Agonkamey
(1956), connu sous le nom de captage de Godomey, et situé à l'extrême Sud-Est du plateau
d'Allada. Il sert à l'alimentation en eau de l'agglomération métropolitaine de Cotonou, la plus
importante ville du Bénin par sa population et son tissu industriel.
IV.1.1.4 - Aquifère des sables littoraux ou alluviaux du Quaternaire (Unité VII)
IV. 1.1.4. 1 - Sables littoraux
Les dépôts du Quaternaire littoral présentent en profondeur une structure complexe,
qui évoque celle du Continental terminal, avec alternance de niveaux sableux ou argileux plus
ou moins continus. Il existe presque toujours une nappe phréatique avec des lentilles d'eau
douce flottant sur une nappe d'eau salée d'origine marine et/ou lagunaire. En raison de ce mode
particulier de gisement des eaux en bordure de l'océan, les ouvrages de captage, constitués
essentiellement de puits à grand diamètre, écrèment simplement la nappe pour ne pas pomper
de l'eau salée.
D'après Géohydraulique, (1987), et ceci est confirmée par nos propres mesures, la cote
de l'eau dans ces ouvrages variant entre 0,5 et 3 m en moyenne au-dessus du niveau moyen de
la mer, l'application de la formule de Ghyben-Hersberg, permet de situer la base du contact eau
douce/eau salée entre 21 et 81 m de profondeur, ce qui suppose évidemment que les conditions
d'application de cette formule soient globalement remplies. Ce qui fort heureusement, ne
semble se vérifier que de façon localisée, étant donnée l'existence fréquente de couches
d'argiles peu profondes qui servent d'écrans à l'invasion des aquifères sous-jacents par de l'eau
salée. Cette structure hydrogéologique particulière se traduit par la présence, dans la zone
littorale, de nappes d'eau douce sous celles d'eau salée plus superficielles (Voir Fig.IX.65).
IV.1.1.4.2 -Sables alluviaux
Dans les alluvions des grandes vallées du fleuve Mono et surtout du complexe Ouémé-
lac Nokoué, les nappes sont souvent en charge sous des niveaux d'argiles plus ou moins
superficiels avec des phénomènes fréquents d'artésianisme jaillissant dans la partie sud de la
vallée (Ganvié, Sô-Tchanhoué etc.). L'épaisseur de ces alluvions diminue progressivement
lorsqu'on remonte vers l'amont, pour devenir insignifiant vers la bordure nord du bassin.

49
IV. 1.2 - Nature et structure des aquifères du plateau d'Allada et des zones
environnantes
Le plateau d'Allada et dans une certaine mesure, celui de Sakété plus à l'Est, constitue
les sous-unités hydrogéologiques du bassin sédimentaire côtier du Bénin les plus prospectées.
En effet c'est à partir des ressources de ces plateaux que sont approvisionnées en eau les deux
plus grandes villes du pays, à savoir Cotonou et Porto-Novo. Les plus importantes études sur
le plateau d'Allada ont été entreprises par les bureaux d'études SGI, 1981, GIGG, 1983 et
IGIP 1987, puis par Pallas, 1988.
Les études de la plaine littorale ont fait l'objet des travaux des groupements
SERHAUIBlJRGEAP ( 1987) et TurkPakiSCET-Tunisie (1991) et de la thèse de R. A. Maliki
(1993). Ce dernier avait exploité
les premières données recueillies dans le cadre de cette
étude. Aussi, certains résultats ébauchés par Maliki sur la lithostructure, l'hydrodynamique et
l'hydrochimie ont-ils été repris et approfondis.
La plupart de ces auteurs ont cherché à comprendre la structure et la géométrie du
système aquifère du Continental terminal du plateau d'Allada notamment ceux qui ont eu à se
pencher sur l'évaluation des ressources en eau du système aquifère alimentant Cotonou en eau
potable. Les premières études ont été basées sur l'outil géophysique (SGI, GIGG). Les
premières coupes hydrogéologiques reposant sur les logs de forages n'avaient pu être réalisées
qu'à l'échelle local du périmètre de captage de Godomey (SGI, 1981; GIGG, 1983; IGIP,
1989) faute d'ouvrages mécaniques de reconnaissance en profondeur sur le plateau et dans la
moitié sud de la plaine littorale.
La première coupe hydrogéologique réalisée à l'échelle de tout le plateau, c'est-à-dire
est celle, inédite, de Nissaku Co, 1994. Elle repose sur des logs de forages d'hydraulique
villageoise (Fig. IV.2) Cette coupe montre que le Continental terminal comprend du Nord au
Sud d'abord une, puis deux et enfin trois couches perméables séparées par des couches
imperméables ou semi-pennéables (Fig.IV.2a). Mais cette interprétation qui repose sur les logs
d'une dizaine de forages nous semble relativement simpliste. Les lentilles d'argile se terminent
fréquemment en biseau lorsqu'on prend en compte un plus grand nombre de forages.
Quoiqu'il en soit, parmi les trois couches perméables, seules la plus profonde est
entièrement noyée et c'est sa nappe qui est captée par les ouvrages d'hydraulique villageoise.
Elle serait donc captive ou tout au moins semi-captive. Les deux autres ne sont noyés que vers
l'extrême sud du plateau. Cette coupe met par ailleurs en évidence le fait que l'extrême nord du

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LEGENDE
LEGENDE
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Fig.IV.2 - Coupe hydrogéologique du plateau d'Allada (a) et sa localisation (h)
(Nissaku Co, 1992)
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LEGENDE
COUPE
HYDROGEOLOGIQUE
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Terre
de barre
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Fig.IV.J - Coupe hydrogéologiqlle longitudinale du pllltell\\l d'Allada selon le trait de coupe ZZ' de la
Fig.VII.1. (Serres 1987, inédit)
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52
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1FORAGE DE RECONNAISSANCE
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NIVEAU STATISTIOUE
NJ 7/2/JSl89
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R'
LEGENDE
P'3
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13.4m/Mni DEBIT SPECIFIOUE
~
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Fig.IVA - Lithologie du Nord d'Abomey-Calavi suivant la coupe RR' de.la Fig.V.l
(IGIP, 1989)

53
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de
coupes
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BURGEAP
1985 )
Fig.IV.5 - Coupes géologiques schématiques à travers la partie méridionale de la vallée de l'Ouémé;
d'après BURGEAP, 1987 (a) et BURGEAP, 1985 (b)

54
Continental terminal du plateau d'Allada est hydrogéologiquement dénoyé. Cette tendance est
confirmée par une autre coupe inédite (Fig.IV.3, voir BURGEAP,), au point même où semble-
t-il, certains forages captent en fait des bancs de sables fins appartenant à l'Eocène. Enfin, la
Fig.IY.4 révèle l'ampleur que prennent les argiles au Nord de l'agglomération d'Abomey-Calavi
(voir Fig.Y.6), donc dans le secteur septentrional du périmètre de captage. Cette brusque
variation latérale de faciès doit avoir une incidence sur les débits d'eau souterraines susceptibles
d'affluer vers le Champ de pompage à partir de ce secteur.
La vallée de l'Ouémé a également fait l'objet de ce type d'investigation. Les coupes
hydrogéologiques relativement schématiques qui en résultent (Fig. IY.5), révèlent l'existence
d'aquifères captifs de forme lenticulaire ou continue qui peuvent contenir de l'eau salée vers
l'Est.
IY.2 -DONNEES HYDRODYNAMIQUES SUR LES AQillFERES
IV.2.I - Aperçu général des paramètres hydrodynamiques dans le bassin
ry.2.1.1 - Débits d'exhaure des aquifères
Les débits d'exploitation des ouvrages varient énormément d'un aquifère à l'autre. Si
pour les aquifères du Crétacé et du Paléocène ces débits ne dépassent généralement pas 50
m3/h, pour ceux du Continental terminal, ils peuvent atteindre et même dépasser 200 m3/h au
niveau
du
périmètre
de
captage
de
Godomey où
sont
prélevées
les
eaux
pour
l'approvisionnement de la ville de Cotonou (Géohydraulique, 1985; GIGG, 1987). En ce qui
concerne les aquifères du Quaternaire, les débits sont compris entre 1 et 20 m3/h
(Géohydraulique, 1985). Toutefois, ils peuvent être améliorés par une exploitation couplée
avec la nappe du Continental terminal sous-jacente dans les secteurs où les conditions
hydrogéologiques sont favorables (secteurs méridionaux des grandes vallées fluviatiles).
IY.2.1.2 - Transmissivité des aquifères
Les
informations
existantes
sur
les
paramètres
hydrodynamiques
concernent
généralement la transmissivité.
Le Crétacé a des transmissivités qui varient entre 4.10-2 et 10-2 m2/s. Ces valeurs
révèlent les bonnes potentialités de cet aquifère

55
Peu de valeurs de transmissivité sont disponibles sur l'aquifère des calcaires éo-
paléocènes. Ce dernier combine les propriétés hydrauliques d'un aquifère de Karst et celle d'un
aquifère poreux. Ainsi, si le forage recoupe une fracture, les débits spécifiques sont importants,
dépassant 5 m3/h/m. Si à l'inverse aucune fissure n'est rencontrée, la transmissivité des sables
(10-3 à 10-4 m2/s) est sutlisante pour assurer un débit exploitable dépassant les besoins de
l'hydraulique rurale (BURGEAP-BRGM, 1994).
Pour le Continental terminal de façon générale, les valeurs se situent entre 1.5 et 8.10-3
m2/s dans les secteurs méridionaux des plateaux où les épaisseurs sont importantes, entre 10-5
et 410-4 m2/s vers la dépression de la Lama (GEOHYDRAULIQUE, 1985).
Les transmissivités des aquifères du Quaternaire (zone méridionale essentiellement)
sont aussi très variables, se situant entre 10-3 et 3.10-2 m2/s (Le Barbé & al., 1993). Dans la
vallée de l'Quémé, la transmissivité qui baisse du Sud vers le Nord avec l'épaisseur saturée, est
comprise entre 7.10-3 m2/s dans le secteur à 2.10-4 m2/s plus au Nord. Elle peut atteindre 9.10-3
m2/s dans les zones de forte épaisseur d'alluvions.
Les rares données disponibles sur le coefficient d'emmagasinement et la perméabilité
concernent essentiellement l'aquifère du Continental terminal du plateau d'Allada dans les
environs de Godomey.
IV.2.2 - Paramètres hydrodynamiques des aquifères du plateau d'Allada et des
zones environnantes
Au niveau du plateau d'Allada et des zones environnantes, quelques estimations de
paramètres hydrodynamiques des aquifères ont été effectuées dans le passé par divers auteurs
[J s'agit d'analyser les résultats de ces estimations afin d'en dégager des tendances moyennes par
secteur hydrogéologique (moyenne arithmétique ou géométrique selon que les ordres de
grandeur des valeurs sont peu ou très dispersées). Nous allons distinguer selon les cas au plus
trois zones géomorphologiques: le plateau, la plaine littorale et la vallée de l'Quémé (voir
Fig.!. 1).
IV.2.2.1 - Porosité
Les données disponibles concernent la zone du plateau et celle de la plaine littorale

56
IV2.2.1.1 - Plateau d'Allada
La porosité totale calculée à partir de la granulométrie des niveaux sableux du plateau
d'Allada dans la région d'Agonkamey est comprise entre 39 et 42%, soit en moyenne 40%
(SGI, 1981). Celle des niveaux superficiels de terre de barre de cette même région est comprise
entre 34 et 36% (GIGG, 1983).
IV2.2.1.2 - Plaine littorale
Pour la zone littorale, la porosité totale des sables dunaires littoraux dont l'épaisseur
atteint 6 m, est supérieure à 40%, (20% pour la porosité utile); elle est de 35% (7 à 10% pour
la porosité utile) en ce qui concerne les sables marins fins silteux sous-jacents dont l'épaisseur
est d'environ 15m (SERHAUIBURGEAP, 1987).
IV2.2.2 - Perméabilité
Les valeurs disponibles dans la littérature ne concernent que la zone du plateau et plus
Année
Ouvrages
Méthode
Source
Kmoyenne
Observation
(10-4 mis)
1952
FI
Essai de
in SGI, 1981
4,0
Moyenne
pompage
arithmétique
1965
FI, F2, F3
Essai de
BURGEAP
4,04
Moyenne
pompage
(in SGI,
géométrique
1981)
1979
FlO
Essai de
SBEE,1979
2
pompage
1981
PI et P3
Analyse
SGI,1981
3,52
granulométrique
1989
AI, A9,
Essai de
IGIF, 1989
3,76
Moyenne
AlI, A12,
pompage
géométrique
Moyen-
3,46
ne
Tableau IV.l : Perméabilités des aquifères dans le périmètre de captage de Godomey selon
différentes sources

57
précisément le périmètre de captage de Goriomey. Le tout premier essai de pompage sur le
périmètre de captage de Godomey date de 1952 et a été entrepris dans le sondage de
reconnaissance S6 transformé par la suite en forage d'exploitation portant la référence Flet qui
capte ['aquifère supérieur entre 26 et 48 m . La perméabilité ainsi calculée est de 4.10-4 mis.
Par la suite, de nombreuses autres estimations ont suivi à partir des analyses granulométriques
et des essais de pompages qui ont été réalisés sur les aquifères captés à Godomey. L'ensemble
des valeurs moyennes découlant des différentes estimations est reporté dans le tableau VI. 1.
Les perméabilités moyennes respectives s'échelonnent ainsi entre 2.10-4 et 4.10-4 mis,
avec une moyenne d'environ 3,46.10-4 mis quelque soit le niveau capté
IY.2.2.3 - Transmissivité
Ce sont les données les plus nombreuses et elles concernent les trois zones
hydrogéologiques citées plus haut c'est-à-dire le plateau, la plaine littorale et la vallée de
l'Ouémé.
IY.2.2.3.1 - Plateau d'Allada
Les premières estimations de transmissivités à partir des essais de pompage ont été
effectuées par GIGG, 1983 sur les forages F6, F8, F9, FIO, Fil, F12, Fl3 et UNB qui sont
tous situés dans le champ de captage de Godomey. Elles donnent une valeur moyenne égale à
5,5.10-3 m2/s
Ouvrages
T (10-3 m2/s)
Origine ouvrage
F9
6 (5)
SBEE, 1982
Fl3
3 (3)
SBEE, 1983
P5
4 (4)
SGI, 1981
P7
2 (3)
SGI, 1981
SH
4 (4)
BRGM,1964
FI UNB
3
SBEE, 1981
Moy
3,5
-
Tableau IV.2 :Transmissivités pondérées selon les coupes de forages dans le périmètre de
captage de Godomey (les valeurs entre parenthèse sont obtenues par pondération avec gamma-
ray-logging); d'après G[GG, 1983
Les valeurs moyennes découlant de la pondération des transmissivités selon les coupes
de forages ou selon gamma-ray-logging entrepris toujours par GIGG (1983), se sont révélées

58
légèrement plus faibles (environ 3,5.10-3 m2/s), malS reste du même ordre de grandeur
(Tableau VI.2).
Par contre, les valeurs de transmissivité obtenues des pompages d'essai effectués dans
ce même périmètre de captage de Godomey par IGIP en 1988 et 1989, sont comprises en
général entre 0,8.10-2 et 7.10-2 m2/s, avec une moyenne de 5.10-2 m2/s, excepté dans le
secteur extrême-ouest du périmètre où les niveaux argileux et sablo-argileux deviennent
prépondérants dans les profils, faisant chuter les transmissivités à environ 1,6.10-3 m2/s en
moyenne.
Ces résultats obtenus par IGIP concordent avec ceux déjà avancés en 1965 par
BORGEAP et en 1974 par Fahy et Houyilo pour des aquifères du même type au Togo (13.10-
2 m2/s). Le bureau d'étude SGI aboutit à des résultats du même ordre (2.10-2 m2/s) en
extrapolant les résultats de FlO (2,8.10-3 rn2ls) entre 64 et 79 m aux deux autres aquifères
situés moins profondément.
Les faibles transmissivités obtenues par les toutes premières estimations relativement à
celles plus récentes dans le périmètre de captage de Godomey, s'expliquent par le fait que les
épaisseurs d'aquifères captées par les premiers forages sont limitées comparativement à celles
captées par les autres forages ( voir fig. VII. 16), en particulier les tous derniers.
D'autres essais entrepris sur le reste du plateau en dehors de la zone de captage ont
donné les résultats présentés dans le tableau VI.3.
Ils révèlent des transmissivités souvent plus faibles que dans le périmètre de captage.
Cependant, la moyenne des transmissivités de la partie sud du plateau est en général dix fois
plus élevée que celle de la partie nord (2,7.10-2 contre 2,06.10-3 m2/s). Seules quelques
valeurs ponctuelles se situent à une moyenne de l'ordre de 3,15.10-3 m2/s dans ce secteur
(Tableau VI.3 ).

59
T (.10-3 m2/s)
N° Forage
Localité
Forage
Piézo. Moy.
Source
FI
Tokan
26
54
40
PNUD, 1988
FE2
Adj ara
53
-
53
BID,1991
F3
Kpossidja
13,35
14,5
13,93 PNUD,1988
F4
Kansoukpa II
40,5
43
41,75 "
F5
Fassinouhoué
12,7
-
12,7
"
F6
Dohiouokon
8,4
7,5
7,95
"
F7
Amoulehoué
27
29
28
"
Zone
F8
Tchakpécodji
16
18,5
17,25 "
sud
Moy.
24,62
27,75
26,82
Abomey-Ca1avi
3
-
3
Slansky
Ouidah
3
-
3
SBEE, 1982
F3
Ouidah
-
-
3,4
GIGG,1983
F2
Lansakomè
3,65
-
3,65
PNUD,1988
F9
Adj amé- Alagbé
2,75
2,75
2,75
"
Moy.
3,1
3,16
Fl0
Azohoué Aliho
0,75
-
0,75
"
F14
Loto DËnou
0,9
0,8
0,85
"
FI
Waga
1
-
1
"
Agbodjedo
4
6,5
5,25
"
FIS
Kpaviédja
0,02
-
-
"
Zone
F16
(mal capté)
nord
Fl7
Koussi
3
-
3
Slansky
Ouagbo Aliho
1
-
1
BRGM,1964
Niaouli
2
-
2
Slansky
Allada
1
-
1
DWSC, 1980
Tari Bossito
3
-
3
Slansky
Moy.
1,92
3,35
2,06
Tableau IV.3
Transmissivités obtenues par différents auteurs sur l'ensemble du plateau
d'Allada (hormis le périmètre de captage de Godomey)

60
IV2.2.3.2 - Plaine littorale
Des estimations de la transmissivité par pondération selon les coupes de forage ont été
également entreprises par GIGG, 1983 dans les ouvrages installés dans la plaine littorale
(Tableau VIA).
Ouvrages
T (x 10-3 m2/s)
Origine ouvrage
S3 (Godomey)
5
Slansky, 1950
Dècoungbé
4
SBEE, 1981
Ahozon
4
Slansky
S2 (Cotonou)
2
Slansky, 1950
F2 (CFP AE Cotonou)
2 (1,5)
SBEE,1982
Kétonou
3
SR, 1963
Sèmè-Kpodji
2 (4)
SOCEA, 1981
Moyenne
2,86
-
Tableau IV.4: Transmissivités pondérées selon des coupes de forages dans la plaine littorale;
d'après GIGG, 1983
Elles donnent une moyenne de 2,86.10-3 m2/s. Ces transmissivités caractérisent
probablement l'aquifère superficiel avec tout au plus les premiers horizons du système inférieur.
Les horizons crépinés ne sont malheureusement pas connus.
La valeur moyenne découlant des pompages d'essai effectués dans le cadre de
l'inventaire des ressources en eau du Bénin (Projet Bill, 1991) sur le forage FE 1 est nettement
plus élevée (1,66.10-2 m2/s). Ces écarts entre les résultats obtenus sont également liés aux
épaisseurs d'aquifère captées et accessoirement à la granulométrie. Ainsi, en ce qui concerne
l'aquifère superficiel dont l'épaisseur est de 15m en moyenne, les données de transmissivités
disponibles sont de l'ordre de 4,5.10-3 m2/s dans les sables bruns grossiers et de 1,5.10-4 m2/s
dans les sables jaunes fins silteux (UNB, 1986; SERHAU-BURGEAP, 1987; IGIP, 1989).
IV.2.2.3.3 - Vallée de l'Ouémé
Les premières données sur la transmissivité des aquifères de la vallée de l'Ouémé sont
les estimations de GIGG (1983), sur la base des coupes géologiques et/ou des résultats du
gamma-ray-Iogging. Elles concernent surtout les ouvrages réalisés dans les années 50 sur le
pourtour du lac Nokoué, essentiellement par Slansky (Ganvié, Ouèdo, et Aguégués) et par le

61
Service de l'Hydraulique (Vakon). Leur moyenne est de 2,75.10-3 m2/s. Sur le reste de la
vallée, la rareté des données ne permet pas de faire une moyenne significative. Mais tout
récemment, un projet d'équipement hydraulique des villages de la région (Projet zone lacustre),
mis en oeuvre par le groupement BURGEAP/BRGM (1994), a donné les valeurs moyennes de
transmissivité suivantes
- partie sud de la val1ée (pourtour du lac jusqu'à la latitude 6°32 environ): 3,5.10-3
- partie centrale de la vallée (entre 6°32 et 6°41 environ) : 1,5.10-4 m2/s;
- partie nord de la vallée (entre 6°41 et 6°55 environ) : 1,41.10-3 m2/s.
Ce dernier résultat parait à première vue curieux dans la mesure où l'épaisseur de l'aquifère est
supposé diminuer progressivement du Nord vers Sud. Cependant, comme on le verra plus loin,
il est en concordance avec la zonation nord-sud de l'épaisseur de l'aquifère sur le plateau. Par
ail1eurs, en ce qui concerne le pourtour nord du lac, les estimations de GIGG (1983) sont assez
concordantes avec cel1es de BURGEAP/BRGM (1994).
IV.224 - Coefficient d'emmagasinement
IV.2.2A.] - Plateau d'Allada
Les premières évaluations ont été entreprises par GIGG, 1983, à partir des essais de
pompage de 72 heures. Elles donnent comme coefficient d'emmagasinement typique pour la
nappe captive du Continental terminal du bord sud-est du plateau d'Allada, une valeur
moyenne de 1.10-3
Les évaluations fàites dans le même secteur par IGIP en 1989 donnent des résultats
similaires: 8,7.10-4 pour l'aquifère inférieur seul et 1,52.10-3 pour l'ensemble du système capté.
Par ail1eurs, en dehors du périmètre de captage les calculs de Turkpak/SCET-Tunisie à partir
des résultats d'essais de pompage réalisés sur le forage FE2, donnent des valeurs comprises
entre 2,4.10-4 et 5,8.10-4 ou 3,7.10-3 selon la méthode de calcul utilisée et le niveau aquifère
capté, soit une moyenne de 1,3.10-3. Ce résultat concorde également avec les précédents. pour
le forage F4.
Enfin, les estimations faites dans le cadre du projet NU en 1988 donnent une valeur
moyenne de S égal à 4,2.10-4 (forages NU FI, F7, F8, F9, P9) pour la partie sud du plateau,
1,4.10-4 pour la partie centrale (forages NU F5, F3, F16) et 4.10-5 pour la partie nord
(forages F12 et F14) La valeur de 1,6.10- 11 trouvé pour le forage F4 est manifestement
aberrante. Elle a été d'ailleurs reprise et ajustée à 1,6.10-3
par Turkpak/SCET-Tunisie en
1991. L'ensemble de ces résultats se révèle légèrement plus faibles que les précédents.

62
Au vu de ce qui précède, le coefficient d'emmagasinement des aquifères de la zone
méridionale du plateau serait en général compris entre 1,6.10-3 et 4,2.10-4. Dans sa partie
médiane et septentrionale, il est plus faible, compris entre 1,4.10-4 et 4.10-5. Ces dernières
valeurs paraissent d'ailleurs trop faibles pour une nappe libre.
IV.2.2.4.2 - Plaine littorale
Les seules données de coefficient d'emmagasinement disponibles sur la plaine littorale
dans la littérature sont celle de TurkpaklSCET-Tunisie. Elles sont très dispersées entre
4,47.10-7 et 1,55.10-2, avec une moyenne géométrique de 5,5.10-5. Cette valeur moyenne
paraît tout de même réaliste pour ces aquifères captifs dont les réservoirs sont probablement
peu compressibles.
IY.2.2.5 - Synthèse
En résumé, la porosité totale des réservoirs est de l'ordre de 35 à 40% dans la
zone d'étude, la porosité utile de l'ordre de 20% pour les sables dunaires et 7 à 10% pour les
sables marins fins silteux de la plaine littorale (Tableau VI.5). La porosité utile des niveaux
sableux profonds et de la Terre de barre n'est pas connue.
Secteur
Niveau
Porosité
Porosité
Source
lithologique
totale (%)
utile (%)
Niveau sableux
Plateau
profond
40
-
SGI, 1981
(Périmètre de
Terre de barre
35
-
SERHAU-BURGEAP,
captage)
1989
Sables dunaires
Plaine
bruns
40
20
"
littorale
Sables marins fins
silteux
35
7 à 10
"
Tableau IV.S : Porosités moyennes dans le périmètre de captage de Godomey et la plaine
littorale selon différentes sources
En ce qui concerne les perméabilités, les valeurs moyennes sont de l'ordre de 3,5.10-4
rn/s.
Quant aux transmissivités relatives aux aquifères de la partie méridionale du plateau,

63
Sectcur
Tra nsmissivi té
Source
(m2/s)
5.10-2
IGIP. 1988 et 1989
(essais de pompage)
3.10-2
BURGEAP. 1974: SGI. 1981
Champ de captage
(pondérée selon coupe forage)
Plateau
3.5.10-3
(horizon aqui-fère
GIGG, 1983 (pondéré selon
supérieur)
coupe de forage et/ou
gamma-ray-Iogging)
Divers projets dont Projet
Partie sud (hors champ dc
2.7.10-2
PNUD, 1988. (avec quelques
captage)
faibles valeurs ponctuelles
d'cn moyenne 3.10-3)
Partie nord
2.10-3
"
2,8610-3
GIGG (pondéré selon
coupes de forélge)
Plaine
Système inférieur
littorale
1,66. :0-2
TurkPak/SCET-Tunisie
Sables bmns grossiers
4.5.10-3
IGIP, UNB, TurkPak /
Sables jélulles fins silteux
15.10-4
SCET-Tunisie
2.75.10-3
GIGG, 1983 (pondéré selon
coupe de forage et/ou
Partie sud (Pourtour du lélc
gamma-ray-logging)
jusqu'fi 6°32)
3.5.10-3
BURGEAP-BRGM, 1994
Vallée
(pompage de courte durée:
de
essai de débit)
l'Ouémé
Partie centmle (entre 6°32 et
6°40)
1.510-4
"
Partie nord ((1"40-6°55)
1,41.10-3
"
Tableau TV.6: Transmissivités moyennes selon les secteurs du plateau d'Allada et d'après
différentes sources

64
elles avoisinent en moyenne 3 à 5. 10-2 m2/s, pour chuter à environ 2.10-3 m2/s dans la partie
nord (Tableau VI.6).
Dans la plaine littorale, les transmissivités sont comprises entre 2,86.10-3 et 1,66.10-2
m2/s pour le système aquifère inférieur, entre 1,5.10-4 et 4,5.10-3 m2/s pour les aquifères
superficiels.
Les transmissivités des aquifères de la vallée du complexe Ouémé-Sô varient entre
1,5.10-4 et 3,5.10-3 m2/s.
Les moyennes des valeurs de coefficients d'emmagasinement sont de l'ordre de 1,5.10-3
dans la partie sud du plateau où plusieurs aquifères peuvent captés ensemble , tandis que dans
les parties centrale et septentrionale, les valeurs tombent dans l'ordre de 1,4. 10-4 et 4. 10-5
respectivement (Tableau VI.7). Cette dernière valeur est peu différente de celle caractérisant
les aquifères de la plaine littorale où le système superficiel est peu épais, et le système inférieur
très épais mais en charge.
Secteur
S
Sources
Périmètre de
1,00. 10-3
GIGG,1983
captage
8710-4
, .
IGIP, 1989 (horizon aquifère inférieur)
1,52.10-3
IGIP, 1989 (ensemble du système)
Plateau
Partie sud (hors
4210-4
, .
PNUD, 1983
champ de captage)
1,3.10-3
TurkPak/SCET-Tunisie
Partie centrale
1410-4
, .
PNUD, 1988
Partie nord
4.10-5
PNUD, 1988
Plaine littorale
5,5. 10-5
TurkPak/SCET-Tunisie
Tableau IV.7: Coefficient d'emmagasinement selon les secteurs du plateau d' Allada et des
zones environnantes (d'après différentes sources)
IV.2.3 - Piézométrie des nappes
IV2.3.1 - Piézométrie générale des nappes à l'échelle du bassin
La carte de la Fig.IV.6 établie dans le cadre du projet PNUDIBEN-85-004 (1990),
présente la distribution des niveaux piézométriques dans les nappes libres du bassin. Elle
constitue la première du genre couvrant l'ensemble de cette zone et repose sur des données de

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COURBES ISOPIEZES
Aquifère Supérieur (ConTinenTal Terminal,QuaTernaire)
Sables Maestrichtiens
1:-=-=3 Dépôts QuaTernoires
Fig.IV.6 - Piézométrie du bassin sédimentaire côtier du Bénin (UN, 1990)

66
nivellements sommaires de 691 points d'eau. Elle donne les directions générales d'écoulement
des deux principales nappes dans les parties du bassin où elles sont libres, c'est-à-dire la nappe
du Crétacé et celle du Continental terminal. La première s'écoule globalement vers le Sud-Est,
les directions d'écoulement de la seconde sont sous l'emprise des grandes vallées des systèmes
Ouémé-Sô-lac Nokoué et Couffo-lac Ahémé. Ainsi, sur le plateau d'Allada, la nappe du
Continental a une direction générale d'écoulement SSE tandis que sur le plateau de Sakété
cette direction devient SSW.
En général, les nappes profondes s'écoulent, à l'échelle régionale, du NNW vers le SSE
conformément au pendage des couches. Mais l'influence du modelé géomorphologique
(dépressions des systèmes Sô-Ouémé-Lac Nokoué et Couffo-Lac Ahémé, vallée du Mono) fait
que l'écoulement des nappes superficielles libres, notamment la nappe du Continental terminal,
échappe au contrôle par le pendage général des couches (Fig. 111.3).
IV2.3.2 - Piézométrie de la nappe du Continental du plateau d'Allada et du
secteur du champ de captage de Godomey
La première tentative de cartographie piézométrique de l'aquifère du plateau d'Allada
date de 1980-1981. Elle a été réalisée par SGI à partir des puits à grand diamètre plus ou
moins bien disséminés sur l'ensemble de cette unité géomorphologique. Les résultats ont
permis d'avoir les premières indications sur les directions générales des flux souterrains.
A cette date déjà, un intérêt tout particulier était porté au secteur de Godomey, en
liaison avec l'existence du périmètre de pompage d'eau pour l'alimentation de Cotonou. C'est
ainsi qu'un certain nombre de cartes piézométriques avaient été produites spécifiquement pour
ce secteur dont les plus représentatives des hautes eaux de l'année 1980 et de l'étiage de 1981
sont respectivement présentées dans les Fig.IV 8 et IV 9. Elaborées à partir des puits à grand
diamètre, elles ne sont donc représentatives que de la nappe superficielle. Elles suggèrent déjà
le caractère drainant des cous d'eau locaux.
Enfin, au cours de la même étude, un limnigraphe installé sur le forage F2 du champ de
captage de Godomey (Fig.IX.37) déjà abandonné à cette date, a permis d'enregistrer la
remonté du niveau d'eau de l'ouvrage, occasionnée par les précipitations de la grande saison
des pluie de l'année 1983 (Fig.IV 10). Elle a été au total évaluée à 3.4 m. Il faut rappeler que
1983 a été une année excédentaire sur le plan pluviométrique dans le secteur (1229 mm
enregistrés à la station d'Agonkamey).

67
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1l0KOU[
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ISOPIEZE m.s.m.
OIRECTION O'EIOJLreENT
OCEAN
DE L'EAU SOUTERRAiNE
Fig. IV.7 - Carte piézométrique de l'aquifère du plateau d'Allada et limite du bassin versant de la lagune
Djonou. (SGI, 1981, modifié par GIGG, 1983)

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Fig.IV.8 - Calir piézolllrtrique de 1:1 nappe superficielle dans le secteur du champ de captage de
Godomey; Octobre 1980 (hautes caux); d'après SGI. 1981

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Fig.IV.9 - Carte piézométrique de la nappe superficielle dans le secteur du champ de captage de
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Godomey; Avril 1981 (étiage); d'après SGI, 1981

PRECIPITATION ~~
STATION METEO
COTONOU - AERO
~~
384~C
1
mm
1
PRECIPITATION TOTALE: 759,6 mm
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1
1
1
1
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1
1
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MAI
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71
IV 3 - APERÇU HYDROCI-\\IMlQUF
IV.3.1 - Canlcté.-istiques hydrochimiques générales des aquifères du bassin
séd imen taire côtier
Les eaux du Cretace supérieur sont peu minéralisées avec des conducti~ités comprises
entre 60 ~lS/cm environ en amont et 235 ~lS/cm à Sopa en aval (Dray & al, 19-88), mais elles
peuvent présenter des concentrations élevées en fer et parfois en manganèse (OTV, 1985), ce
qui les rend incrustantes bien que leur pH soit toujours inférieur à 7 Elles sont de type
bicarbonaté calcique, parfois magnésien
Dray & al, (1988) ont montré que l'aquifère du Crétacé est actuellement rechargé à
partir de sa bordure nord. L'eau circulerait alors à une vitesse réelle de 7,3 cm par jour
Les eaux des calcaires paléocènes ont une minéralisation moyenne de l'ordre de 500
mg/I ct un pH légèrement basique Elles sont donc naturellement incrustantes Elles peuvent
présenter une odeur fétide en présence des phosphates, une saveur salée ou amère au contact
des argiles (Géohydraulique, 1985)
Dray & a/. (1 (88) ont également montré que les eaux du réservoir paléocène confiné
(Ouègbo, Possotomé, I-Iouin) traduisent une maturation chimique plus évoluée que les eaux du
Crétacé supérieur plus profondes, témoignant ainsi d'un degré d'intimité chimique plus grande
avec la matrice minéralogique, ce qui vient confirmer le renouvellement continu, au moins
partiel, de ces dernières comme déjà souligné
Les datations au carbone 14 entreprises par ces
auteurs corroborent d'ailleurs ces résultats en donnant un 'âge d'environ 20 000 ans pour les
eaux des calcaires éo-paléocènes, contre 6 000 ans pour les eaux cf~ Crétacé confiné
En ce qui concerne les eaux du Continental terminal, les minéralisations globales sont
très faibles, mais avec une teneur élevée en fer, en dioxyde de carbone et, parfois, en oxygène
dissous
lV.3.2 - Caractéristiques hydrochimiques des eaux superficielles des zones
avoisinant le plateau d' Allada
Le
plateau
d' Allada
est
localisé dans
un
environnement
margino-littoral
Par
conséquent, il est encadré non seulement par les eaux marines, mais aussi par les eaux
superficielles salines emmagasl11ees dans les lacs, lagunes et autres cours d'eau intérieurs,

72
océaniques
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• •
sllatiales de salillité Cil fonction de l'hydrodynamique
Fig.IV.11 - Schéma synthétique des \\'Hl·ialiolls
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générée par le vent sur le lac Nokoué. (Collcuil, 198-l)
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Fig.IV.12 - Type d'eau dans le lac Nokoué (a) et le lac Ahémé (b) selon la classification de Pauc, 1976.
(Oyédé, 1991)

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Fig.IV.13 - variations de la salinité du lac Ahémé. Comparaison avec le Mono à Aghanakin, le chenal de
Aho à Djègbamé et le CoufTo à l'amont du lac. (Texier et Maslin, 1986)
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Fig.IV.14 - Lagunes côtières (littorales): évolution de la salinité à l'Est de l'embouchure uu chenal AllO.
(Texier., 1980)

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Fig.lV.15 - Remonté des eaux salées dans les neuves Ouémé et Sô
(GIGG,1983)

75
susceptibles d'envahir les nappes lorsque leurs équilibres naturels sont rompus. Pour
diagnostiquer l'ampleur d'un tel risque, il est indispensable de connaître le degré de salinité de
ces eaux superficielles environnantes. Quelques résultats d'études de ces systèmes superficiels
sont rapportés dans les chapitres ci-après.
IV 3.2 1 - Eaux des lacs et lagunes côtiers
La distribution spatiale des eaux dans le lac Nokoué selon leur provenance est
présentée dans la Fig IV Il. Elle est sous le contrôle de l'hydrodynamique générée par les
vents sur le lac (Colleuil, 1984). A l'étiage (Avril) ces eaux sont pour l'essentiel de type marin
comme le montre la Fig.IV.12a. Les eaux d'origine essentiellement continentale sont confinées
vers les rives nord et est Pendant la crue cette situation devrait évoluer en faveur des eaux
sous influence continentale.
En ce qui concerne le lac Ahémé, ses eaux sont de type intermédiaire ou rarement de
type marin dilué (Fig.lVI2b). Etant donnée la faiblesse de l'influence océanique, il est normal
que \\' évolution annuelle de leur salinité soit en relation avec la distribution annuelle des
précipitations (FigIV. 13) et des crues du Couffo. La salinité des lagunes les plus proches de la
mer présente la même évolution que précédemment (Fig.lVI4), pour les mêmes raisons.
IV.3.2.2 - Cours d'eau intérieurs
Comme nous l'avons déjà mentionné, la zone d'étude est baignée par les fleuves
Ouémé, SÔ, qui se jettent dans le lac Nokoué et le fleuve Couffo qui se jette dans le lac Ahémé.
L'évolution mensuelle de la salinité des eaux du Couffo est montrée sur la Fig.IV.14. Son eau
est de type fluviatile normal. (Fig.IV. 12b).
En ce qui concerne l'Ouémé et la SÔ, à l'étiage, il se produit une remontée d'eau salée
dans leur cours. La Fig.IV15 révèle la profondeur de cette remontée vers l'amont par rapport
à leurs exutoires ou embouchures respectifs. La profondeur de pénétration de l'eau salée est
d'environ 25 km le long de l'Ouémé (Fig.IV.15a)
contre plus de 30 km le long de la SÔ
(Fig.IV.15b). Une bonne connaissance des relations hydrauliques entre ces fleuves et les
nappes du Quaternaires sous-jacentes permettraient de tirer une conclusion en ce qui concerne
une éventuelle intrusion saline à partir de leurs eaux. On sait en effet que les nappes alluviales
(voir Fig. V.l ) sont en général saumâtres dans tout ce secteur (BURGEAP-BRGM, 1994),
mais que ces nappes sont sensées être isolées des cours d'eau superficielle circulant dans la
vallée par une importante couche argileuse (voir Fig.IVS).

76
IV.4
-
INFILTRATION
SUR
LE
PLATEAU
D'ALLADA
ET
LES
CORDONS
LITTORAUX: ESSAIS DE BILAN HYDROLOGIQUE
La plupart des auteurs qui ont eu à se pencher sur l'hydrogéologie du périmètre de
captage de Godomey ont procédé à des évaluations en vue d'un bilan hydrologique du plateau
d'Allada.
La première tentative dans ce sens est celle de SGI, 1981 qui a abouti au bilan du
tableau VI.8.
Selon les valeurs moyennes des termes du bilan concernant la période 1964-1980, la
recharge sur le bassin de la lagune Djonou (Fig.IY. 7) est estimée à 124. 106 m31an soit 3932 IIs
ou encore 128 mm de hauteur moyenne d'eau pour une superficie totale de 970 km2.
Cependant, force est de constater que les écarts peuvent être énormes d'une année à
l'autre. Si la recharge est par exemple de 446.106 m3 en 1979, en 1976 elle n'a été que de
6.106 m3.
Années
Précipitations
Précipitations
Pertes par
Différence:
évaporation
Précipitations - Pertes
par évaporation
(mm)
(l06m3/an)
(l06m3/an)
(106m3/an)
1979
1785,0
1731
1285
446
1965
1199,5
1163
1024
139
1964-S0
1161,0
1126
1002
124
1980
966,3
937
883
54
1971
851,4
826
797
29
1976
760,8
738
732
6
Tableau IV.S : Bassin de la lagune Djonou : Calcul du bilan d'après SGI, 1981 in GIGG,
1983 (Superficie: 970 km2)
Le bilan d'eau du plateau d'Allada a été repris en 1983 par GIGG (Tableau
VI.9).
L'infiltration trouvée est légèrement plus faible que celle de SGI avec 104.106m3/an soit 3181
Ils ou encore 103 mm de hauteur moyenne d'eau pour la même superficie de basin de 970 km2.

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Fig.lV.17 - Relation précipitations-renouvellement
de
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mois
INFILTRATION
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DANS LE LYSIMETRE
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Fig.IV.18 - Relation précipitations-infiltration à Agonk:1mey (champ de captage)
(GIGG, 1983)

79
Les relations précipitations-recharge de la nappe issues des deux études sont
présentées sur les Fig.lV.16 et Fig.IV.17 respectivement. Dans les deux cas, le renouvellement
en année de pluviométrie moyenne (1050 à 1150 mm) est estimée à environ 100.106 m3.
Désignation
Partie est
Partie
Partie
Total
centrale
ouest
Superficie (km2)
245
257
468
970
Pluviométrie moyenne
(mm/an)
1122
Ressources
- Infiltration (106m3/an)
27
33
44
104
Utilisation actuelle
- Pompage pour l'adduction d'eau
6
-
-
6
- Pompage pour irrigation
-
-
7
7
- Evaporation sur surface d'eau libre
2
8
6
16
- Evaporation sur surfaces
lagunaires couvertes de végétation
4
19
13
36
- Ecoulement dans les lagunes
14
7
18
39
Sous total
26
34
44
104
Potentiel pour le captage
supplémentaire
21
33
37
91
Captage jugé réalisable pour
adduction d'eau (2/3 du potentiel ci-
dessus)
14
22
24
60
Tableau IV.9: Bilan hydraulique du plateau d'Allada (en 106 m3/an); GIGG, 1983
La Fig.IV 18 montre les relations précipitations-infiltration météo ou sur sol
et
précipitations-durée d'infiltration établies par GIGG (1983). En année de pluviométrie
moyenne, l'infiltration est légèrement supérieure à 100 mm et la durée d'infiltration est d'un peu
plus de 2 mois.
La dernière tentative de calcul du bilan hydrologique dans le secteur par les méthodes
classiques est celle de Maliki, 1993. Le résultat se présente comme indiqué dans le tableau
VI. 10. La lame d'eau moyenne infiltrée obtenue pour le plateau d'Allada (84,3 mm) est encore
sensiblement inférieure à celle de GIGG, 1983 (104 mm).

80
Au total, il découle des différentes estimations qu'en année de pluie normale,
l'infiltration moyenne est comprise entre 7 et 10% des précipitations. Elle peut atteindre 12%
en année de pluie excédentaire. Mais elle dépend largement de la pluviométrie de l'année
Stations
P (mm/an)
ETR(mm/an)
R(mm/an)
l (mm/an)
Cotonou-Aéro
1266,9
929,8
232,2
107
Agonkamey
1197,7
890,7
222,7
84,3
Tableau IV.lO : Bilan hydrologique des stations de Cotonou-Aéro et d'Agonkamey (Maliki
R, 1993)
précédente. L'infiltration est très réduite lorsque la pluviométrie de l'année précédente est
déficitaire.
lYS - SIMULATIONS HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES SUR MODELES
MATHEMATIQUES: EVALUATIONS DU RISQUE D'INTRUSION SALINE DANS LA
NAPPE DE GODOMEY
Elles concernent chronologiquement l'aquifère phréatique du plateau d'Allada d'une
part (Pallas, 1988), celui de l'ensemble du Bas-Bénin au Sud de la parallèle 6°30' d'autre part
(TurkPak/SCET-Tunisie, 1991). Les principaux résultats de ces exercices de simulations sont :
IV.S.l - Plateau d'Allada : modèle de Pallas
La modélisation entreprise par Pallas en 1988 avait pour but de simuler la réaction de la
nappe du Continental terminal couvrant le plateau d'Allada sous l'effet des programmes
d'exploitation prévus pour l'alimentation en eau de Cotonou jusqu'à l'horizon 2010.
L'aquifère du panneau d'Allada a été considéré par Pallas, (1988) comme un système
hydraulique monocouche, sur la base de la différence minime de niveaux existant entre les
différents horizons et l'absence de données sur les variations piézométriques verticales. La
nappe contenue dans les sables du cordon dunaire côtier a été elle aussi assimilée au système
en estimant que le gonflement piézométrique observé au niveau du cordon dunaire est en fait
dû à un effet d'île produit par le drainage de la nappe au Nord par les lagunes et au Sud par la
mer et qu'il n'y avait pas de raison d'imaginer que le cordon dunaire était réellement isolé du
Continental Terminal.

81
Les valeurs retenues par Pallas, (1988) pour les transmissivités varient entre 10-3 m2/s
en moyenne dans le Nord du système et 5.10-2 m2/s dans la partie sud. En effet des valeurs de
transmissivités plus élevées s'étaient révélées, selon l'auteur, incompatibles avec les hypothèses
d'alimentation (100 mm d'eau infiltrés par an) formulées dans le rapport GIGG par exemple, le
modèle calculant des niveaux piézométriques beaucoup plus importants que ceux observés.
Ensuite ces chiffres tiennent compte du fait que les courbes piézométriques observées sur les
cartes suggèrent une transmissivité beaucoup plus faible dans la partie amont de la nappe (au
Nord de la parallèle 6° 30' N) que dans la partie aval, c'est-à-dire la zone côtière où les
gradients hydrauliques sont 5 à 10 fois plus faibles.
Les valeurs utilisées dans le modèle pour l'infiltration sont de 43 mm/an dans la partie
sud et 20 mm/an dans la partie nord du panneau. Ces valeurs sont très faibles par rapport à
celles obtenues par calculs et mesures divers et rapportés précédemment
Les débits d'exploitation ont été en lY.oyenne de 71 Ils entre 1970 et 1977, 164 Ils entre
1978 et 1982, et enfin 234 Ils entre 1983 et 1988.
La Fig.IV.19 présente le résultat du calage en régime permanent de la piézométrie et
des débits d'exutoire calculés.
Le bilan de la nappe issu du calage en régime permanent s'établit comme présenté dans
le tableau VI. Il.
ENTREES (Ils)
SORTIES (Ils)
Infiltration de la pluie------------------] 956
Forages SBEE---------------50 (avant 1970)
Pertes en mer--------------- 537
Drainage parle lac Ahémé--455
Drainage par la Sô-----------453
Drainage par les lagunes
Toho-Djonou------364
Drainage par le lac Nokoué--96
Total
1956
1955
Tableau IV.l1: Bilan de la nappe du plateau d'Allada en régime permanent (Pallas, 1988)
Il est équilibré à 1956 Ils à 1 Ils près. Pallas, (1988) souligne à la suite de ce résultat
que le calage du modèle en régime transitoire a été handicapé par l'absence de données précises

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Fig.IV19 _ Piézométrie et débits d'exutoire calculés par modèle mathématique en régime pennanent de
l'aquifère du plateau d'AlJada en 1988. (Pallas, 1988)

83
sur les fluctuations naturelles des niveaux piézométriques de la nappe, et qu'en conséquence les
résultats du modèle doivent être considérés, en l'état des données existant en 1988, plutôt
comme un outil donnant des tendances que comme un véritable outil de prévision. Ces
résultats montrent que:
i) les sorties dans les lagunes Toho-Djonou sont compatibles avec les observations
faites par GIGG, (1983), entre 1980 et 1981;
ii) les oscillations des différents termes du bilan sont davantage liées aux variations
pluviométriques qu'à l'augmentation des prélèvements à Godomey;
iii) l'eau de mer a tendance à entrer dans l'aquifère à la fin des saisons sèches.
En ce qui concerne les simulations prévisionnelles jusqu'à l'horizon 2010, l'alimentation
de la nappe a été supposée constante et égale à la valeur adoptée en régime permanent, sauf
pour un épisode sec d'une durée de 2 ans entre 1970 et 1995, qui a été introduit pour apprécier
les effets d'une succession de 2 années de sécheresse sur le comportement de la nappe.
L'alimentation n'a pas été modulée par saison, mais repartie uniformément sur l'année, ce qui a
pour effet d'atténuer les variations dans les termes du bilan. Un début de pénétration d'eau de
mer dans l'aquifère semble intervenir alors à partir des années 2000 et 2005. Cependant, il est
possible que le phénomène soit plus complexe et présente plus d'ampleur à la fin de chaque
saison sèche et à la suite d'une séquence d'années de sécheresse. Les cartes piézométriques
correspondant aux différentes étapes caractéristiques, montrent que la piézométrie du Nord du
bassin n'est pratiquement pas affectée par l'augmentation des prélèvements à Agonkamey
(captage de Godomey), mais il convient de noter que ce résultat dépend du fort coefficient
d'emmagasinement adopté pour la partie nord de la zone modélisée.
En conclusion de ce travail, l'auteur fait ressortir que:
i) le risque de contamination de l'aquifère à partir de la mer existe et doit être
sérieusement envisagé;
ii) l'effet le plus immédiat de l'augmentation des prélèvements entre Godomey et Ouidah
sera l'assèchement des lagunes de Toho-Djonou actuellement exploitées pour l'irrigation de la
palmeraie de Ouidah nord, pour la pêche et surtout la pisciculture.
iii) les données existantes étaient insuffisantes pour permettre des prévisions plus
précises; les données qui font le plus défaut sont celles concernant les fluctuations
pluviométriques naturelles ou influencées par les pompages.

84
IV.S.2 - Ensemble de la bordure littorale du Bénin: Modèle de TurkPak
International/ SCET-Tunisie
Dans le cadre d'un projet d'inventaire des ressources en eau du Bénin, financé par la
IBanque Islamique de Développement (Bill), un modèle de simulation du système aquifère de
lIa plaine littorale du Bénin dans son ensemble avait été construit par le groupement TurkPak
International / SCET-Tunisie. La zone modélisée couvre en fait la plaine littorale et les
bordures sud des plateaux du Continental terminal (zone des terrasses). Le modèle
mathématique utilisé emploie la méthode des différences finies développée initialement par Mc
Donald et Harbough de l'USGS en 1984 et écrit en Fortran 77.
L'objectif assigné au modèle était de simuler les conditions de gisement de l'eau
souterraine et de prévoir le comportement de l'aquifère dans le futur sous différentes options
d'exploitation, jusqu'à l'horizon 2010.
L'aquifère a été traité, pour diverses raisons, comme un aquifère monocouche
sunnontant les argiles éocènes avec une épaisseur d'environ 150 m.
Pour le calage en régime transitoire entre 1986 et 1991 et les simulations
prévisionnelles jusqu'à 2010,
la recharge a été estimée à 3 % de la pluviométrie pour les
stations pluviométriques considérées (Grand-Popo, Ouidah Cotonou et Porto-Novo) et deux
saisons ont été différenciées et utilisées comme pas de temps, à savoir saison sèche (décembre
à février) et saison humide (mars à novembre).
Les valeurs représentatives des paramètres hydrodynamiques utilisées dans le modèle
en prenant en compte les conditions hydrogéologiques du terrain et les conditions
d'exploitation sont de 5 mlj à 20 mlj (5,8.10-5 à 2,3.10-4 mis) pour K, 440 à 1730 m2/j
(3,5.10-3 à 2.10-2 m2/s) pour T et 5.10-4 pour S.
Les prélèvements dans la zone modélisée ont été estimés à 376 lis pour la période
considérée et à 1455 lis à l'horizon 2 010. Les débits de décharge dans les lacs, les lagunes et
la mer ont été estimés par le modèle sur la base des niveaux piézométriques dans les différentes
mailles.
Les piézométries calculées en fin de saIson sèche (février), donc à l'étiage sont
présentées dans la Fig.IY.20 respectivement pour l'année 1990 et l'horizon 2010.

85
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86
Les bilans calculés par le modèle pour toute la zone modélisée sont équilibrés à 1,7.105
m3/j pour la saison sèche et 2,9.105 m3/j pour la saison humide en ce qui concerne l'année
1990, et à 2,38.105 et 3,5.105 m3/j respectivement en ce qui concerne l'année 2 010.
Les conclusions tinales retenues par les auteurs de ce travail sont les suivantes:
i) les niveaux piézométriques dans la zone de Godomey sont déjà négatives même si la
pointe du biseau salé n'a pas encore atteint cette zone pour les raisons suivantes
ii) la zone autour de Godomey est déjà soumise à des contraintes et pour certaines
valeurs de pompage, les niveaux d'eau descendront encore davantage et peuvent induire la
possibilité d'intrusion des eaux de mer ou du lac;
iii) les rayons d'influence des pompages intensifs de Godomey n'ont cependant pas
encore atteint la mer; en effet, entre Godomey et la mer, les charges sont encore positives, ce
qui maintient l'intertàce loin du champ; en plus, les forages de Godomey et de Porto-Novo
sont protégés, par des couches d'argile de l'intrusion saline des eaux saumâtres du lac Nokoué ;
iv) dans le champ de forages proposé vers Ouidah, avec 4 à 5 forages d'un débit moyen
de 18 Ils, il y aura une chute de niveau de 1 à 2 m vers l'année 2 a1a et ceci semble ne pas
avoir des effets inacceptables parce que la recharge est suffisante;
v) il serait souhaitable de réduire les contraintes dans la zone de Godomey et de
déplacer les champs de forages vers l'Ouest ou vers le Nord.
IV.S.3 - Conclusion
L'objectif essentiel visé par les deux travaux de modélisation ci-dessus est l'évaluation
du risque d'une contamination saline de la nappe du Continental terminal couvrant le plateau
d'Allada sous l'effet de son exploitation intensive pour l'approvisionnement en eau de Cotonou.
Cet objectif a été atteint puisque ce risque a été effectivement mis en évidence dans les deux
cas. Le rabattement continu de la surface piézométrique au niveau du champ de captage ne
peut qu'à terme aboutir à cette situation. Mais le calage des modèles en régime transitoire a
été handicapé par l'absence de données précises sur les fluctuations naturelles des niveaux
piézométriques de la nappe. L'un des résultats du présent travail est d'avoir permis de combler
en partie cette lacune. Mais il s'agit actuellement où l'intrusion saline devient effectif, de
pouvoir disposer de données pour modéliser la forme et la position de l'interface du côté de
l'océan et/ou du lac. Comme on le verra plus loin, de telles données n'ont malheureusement

87
pas pu être recueillies dans le cadre de notre travail faute de sondages aussi bien géophysiques
que mécaniques appropriés dans les secteurs concernés, notamment entre le lac et le champ de
captage.

88
DEUXIEME PARTIE
ANALYSE DE LA STRUCTURE DE LA GEOMETRIE ET DU FONCTIONNEMENT
DU SYSTENIE AQUIFERE DU PLATEAU D'ALLADA ET DES ZONES
ENVIRONNANTES

89
v - STRUCTURE ET GEOMETRIE DES AQUIFERES
Le Continental terminal débute à la base par un dépôt sablo-argileux fin qui repose en
discordance angulaire sur le Lutétien (Slansky, )964; GIGG, 1983, IRB, 1987). Ce dépôt est
glauconieux donc vraisemblablement marin. Mais le faciès prend rapidement un aspect
continental avec des dépôts sableux, sablo-argileux, argileux et gréseux, donc dans l'ensemble
plus détritiques et grossiers. Leur répartition est irrégulière, discontinue, si bien que les
couches sont de forme lenticulaire. Pour comprendre sa structure hydrogéologique et la
géométrie de ses aquifères, nous avons esquissé quelques coupes lithologiques transversales et
longitudinales de cet ensemble à l'échelle du plateau cl' Allada et des zones environnantes d'une
part et celle du champ de captage de Godomey et ses abords.
VI - CARACTERISTIQUES LITHOSTRATIGRAPHIQUES DU PLATEAU D'ALLADA
ET DES ZONES ENVIRONNANTES ET GEOMETRIE DES AQUIFERES A L'ECHELLE
REGIONALE
Les nombreux logs de forages de la zone ont permis de constater l'existence de deux
types d'argile dans les dépôts du plateau d'Allada. Les argiles de couleur jaunâtre, ocre ou
brune localisées dans la partie supérieure des logs de forage, sont supposées appartenir au
Continental terminal. Les argiles inférieures de couleur sombre, verdâtre, grisâtre ou noirâtre
ont été attribuées à l'Eocène moyen (Lutétien). Dès qu'elles apparaissent, elles prennent de
l'importance au détriment des sables qui finissent par disparaître presque complètement. C'est
en se basant pour l'essentiel sur ces considérations que le tracé de la limite inférieure du
Continental terminal a été esquissée sur certain schémas lithostructuraux. La localisation des
différentes directions de coupe est montrée dans la Fig. V 1.
Sur le plan lithologique le schéma lithostructural et hydrogéologique transversale AB
de la Fig.V2 fait ressortir trois couches différentes qui sont de haut en bas:
i) une couronne de Terre de barre de 15 à 20 m d'épaisseur moyenne, mélange à peu
près à part égale d'argiles kaoliniques et de sables quartzeux
fins à moyens avec une
coloration caractéristique rouge-ocre;
ii) une couche sablo-argileuse d'épaisseur très variable passant de quelques mètres à
une cinquantaine de mètres, mais toujours présente avec de rares intercalations argileuses;
latéralement, elle est prolongée dans la dépression du lac Nokoué par une couche également
sablo-argileuse à sableuse d'une dizaine de mètres d'épaisseur moyenne;
iii) une couche franchement sableuse enfin, mais plus riche en intercalation argileuses

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Fig. V.I - Localisation des schémas lithostructuraux et hydrogéologiques du plateau d'Allada et la plaine
littorale environnante des Fig.V.2 à V.5, IV.3 et IV.4

91
que la précédente; elle n'est que partiellement traversée par les forages dans ce secteur du
plateau si bien que le substratum éocène n'y est pas reconnu; latéralement, elle se prolonge à
l'Ouest sous le lac Ahémé, alors qu'à l'Est, elle est relayée sur toute son épaisseur traversée
par des argile compactes depuis la bordure du plateau jusque sous la dépression du système
Ouémé-Sô-Iac Nokoué; cependant, à quelques centaines de mètres ou quelques kilomètres au-
delà de la limite entre le plateau et la dépression, du sable franc reprend le relais de la moitié
inférieure de la couche argileuse.
Sur le plan hydrogéologique, l'aquifère du plateau se révèle sur la coupe schématique
lithostructurale, comme un aquifère à nappe libre ou tout au plus semi-libre si l'on tient compte
de la différence de perméabilité plus ou moins significative qui devrait exister entre les deux
couches sous-jacentes à la Terre de barre. Dans la dépression du complexe Ouémé-Sô-lac
Nokoué, il y a une différenciation entre un aquifère superficiel à nappe libre et salée et un
aquifère à nappe captive plus puissante, à eau douce à l'Ouest, mais à eau salée à l'Est comme
l'a montré le forage ZL321. A la continuité lithologique entre le plateau et la dépression du lac
Nokoué, de la partie superficielle des dépôts, semble correspondre sur la coupe une continuité
hydraulique. En profondeur, quelques couloirs sableux ou sablo-argileux de faible épaisseur
captés notamment par les forages F3 et F4 d'Abomey-Calavi, pourraient également être à
l'origine d'une certaine connexion hydraulique entre l'aquifère captif de la zone de dépression
et l'aquifère à nappe libre du plateau. Il existe aussi une continuité hydraulique entre le plateau
et la dépression lié au lac Ahémé et même avec le plateau de Corné sur la rive ouest de ce lac.
Les dépressions du lac Ahémé et du lac Nokoué , de même que les vallées des cours d'eau qui
entaillent la vallée dans le sens nord-sud, semblent toutes drainer effectivement l'aquifère du
plateau d' A1lada dans ce secteur de coupe.
Le schéma lithostructural et hydrogéologique longitudinal CD de la Fig.V.3 confirme la
structure lithologique révélée par la Fig. V. 2. Elle permet en outre de constater que vers la
bordure sud du plateau et dans la plaine littorale, deux à trois couches argileuses plus ou moins
continues s'intercalent dans le profil qui reste toujours essentiellement sableux et sablo-
argileux. La couche argileuse la plus superficielle et la plus importante semble se prolonger loin
au large. Les autres pourraient se terminer en biseau plus ou moins rapidement. Dans tous les
cas, il semble qu'il y a continuité au niveau du plateau et de la zone basse littorale, entre les
différentes couches sableuses ou sablo-argileuse isolées par les niveaux argileux. On remarque
en outre que les forages de la moitié sud de la coupe n'atteignent pas le substratum, si bien que
l'épaisseur réelle du Continental terminal dans cette zone, n'est pas connue. Les forages de la

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Fig.V.2 - Schéma lithostructural ct hydrogéologique tnnsversale du plateau d'Allada suivant la direction
AB de la Fig.V.I

93
moitié nord par contre semblent traverser en général toute l'épaisseur du Continental terminal
qui peut atteindre alors 100 m lorsque l'érosIon a été relativement peu active. La prédominance
des argiles dans les profils autour de la vil1e d'Abomey Calavi relevée sur la précédente coupe
se confirme. Enfin, un jeu de failles semble avoir fait s'effondrer la portion de terrain comprise
entre les rivières Kpotoumé-Gbamé et Dovigba. C'est ce qui a probablement favorisé la mise
en place des cours d'eau orientés est-ouest dans le secteur.
Sur le plan hydrogéologique, la Fig. V.3 révèle également une continuité hydraulique
entre le plateau et la zone basse littorale où la portion de terrain reconnue par les ouvrages
existants serait cependant d'âge quaternaire (Oyédé, 1991, Alidou & al, 1994). La surface
piézométrique biseaute assez rapidement vers le Nord. Cela est apparemment dû à un drainage
intense de l'aquifère par les cours d'eau du secteur.
Le schéma lithostructural et hydrogéologique longitudinale EF de la Fig. V.4 qui
confirme de nouveau la structure lithologique dégagée à partir de la Fig. V.2, met par ailleurs
en évidence la complexité du réservoir dès qu'on se trouve sur la bordure sud du plateau et
dans une certaine mesure dans la zone basse littorale. On y remarque en outre que le couloir
essentiellement argileux repéré dans les environs d'Abomey-Calavi au Nord semble se
prolonger vers le Sud-Ouest pour occuper tout l'Ouest du champ de captage. Mais au-delà de
ce couloir, vers le Nord-Ouest notamment, les sables prennent rapidement le dessus, au point
où les lentilles d'argiles se raréfient. L'hypothèse d'un effondrement de terrains provoqué par
un jeu de failles semble se confirmer, se traduisant même par une relative augmentation
d'épaisseur du Continental terminal entre Sékou et Attogon.
La continuité hydraulique entre le plateau et la plaine littorale au niveau des aquifères
se vérifie de nouveau. Le drainage de l'aquifère du plateau par les cours d'eau orientés Nord-
Sud semble remonter loin vers l'intérieur avec la rivière Dati. Vers les limites nord du plateau,
la nappe se biseaute moins précocement car les phénomènes de drainage superficiel sont moins
développés dans ce secteur.
Au total, les coupes présentées ont permis de caractériser trois différentes couches
lithologiques composant le Continental terminal du plateau d'Allada. Il s'agit successivement
de bas en haut, d'une couche sableuse, puis sablo-argileuse et enfin argilo-sableuse dans
lesquelles s'intercalent plus ou moins fréquemment des niveaux argileux de forme souvent
lenticulaire. Dans cet ensemble relativement homogène ont été toutefois identifiées des zones à
structure lithologique sensiblement différente, argileuse pour l'essentiel. Il s'agit notamment du
secteur allant des environs d'Abomey-Calavi
jusqu'à l'Ouest du champ de captage. Cette

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95
variation latérale de lithologie est de nature à avoir des conséquences négatives sur les
capacités hydraulique de ce périmètre de pompage intensif, en isolant ou presque celui-ci d'une
bonne partie de ses zones potentielles d'alimentation latérale.
Dans l'extrême sud-est du plateau, il est possible d'esquisser du Nord au Sud des
corrélations de couches de même nature granulométrique.
Ces couches peuvent être
prolongées plus ou moins fàcilement dans la zone littorale (Fig.V3 et VA) voire même sous la
mer. Par contre, il manque de données pour réaliser ce type de corrélation dans la direction
Est-Ouest du moins à cette latitude. En effet, la présence à l'Est du champ de captage, du lac
Nokoué n'a pas permis de disposer d'ouvrages mécaniques utilisables à cet effet, les logs de
forage de la plaine littorale projetés sur la coupe IJ (Annexe 1.8) n'étant pas nécessairement
représentatifs des terrains situés sous le lac.
Sur le plan hydrogéologique, on différencie assez aisément sur les deux coupes
longitudinales (Fig.V3 et VA), un aquifère superficiel contenu dans les cordons littoraux d'un
système aquifère inférieur, prolongement en profondeur de l'aquifère du Continental terminal
du plateau. Les deux aquifères sont séparés par une couche d'argile assez continue, et épaisse
de 15 à 20 m en moyenne, de la bordure sud du plateau à la ligne de rivage. La Fig. V. 5 montre
que cette couche argileuse existe latéralement sur toute la largeur de la zone d'étude
Dans la vallée du système Ouémé-Sô-Iac Nokoué, à la latitude d'Abomey-Calavi, il
semble exister également un aquifère superficiel, directement en contact avec l'aquifère du
plateau et se prolongeant sous le lac. L'aquifère inférieur ne semble communiquer que
partiellement avec l'aquifère du plateau qui est à nappe libre ou semi-libre, une importante
couche argileuse servant de barrière entre les deux systèmes. Si à la latitude du champ de
captage de Godomey, cette couche d'argile était absente comme semble le montrer la coupe
transversale passant par ce secteur (Annexe 1.8), le danger de voir l'eau salée s'introduire dans
le champ est alors réel. Une telle éventualité n'est d'ailleurs pas à exclure en ce qui concerne
aussi le captage d'Abomey-Calavi (forages F3 et F4 de la Fig. V2) si des couloirs latéraux Est-
Ouest de connexion hydraulique entre les aquifères existent effectivement.
Enfin, si nos critères de distinction entre le Continental termina et l'Eocène moyen sont
exacts, il s'en suit que du point de vue géométrique, que l'épaisseur du Continental terminal et
de son aquifère n'augmente pas en fait de façon régulière du Nord vers le Sud. On observe en
réalité une diminution significative d'épaisseur dans la partie centrale du plateau, dû à un relatif
soulèvement du substratum en liaison avec un jeu de failles. Le compartiment nord de terrain

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98
s'est etlèmdrée pendant que le compartiment sud s'est soulevé, si bien que le substratum joue
à cet endroit, un rôle de seuil hydraulique pour la nappe. C'est ce que montre également le
schéma lithostructural et hydrogéologique (inédit) ZZ' de la FigIV 10
En conclusion. dans la majeur partie du plateau, le Continental terminal peut être
considéré comme un ensemble monocouche à l'échelle régionale avec toutefois une légère
variation verticale de faciès susceptible de conférer à la nappe un caractère semi-libre. Par
contre, sous les cordons littoraux surtout, mais aussi sur le pourtour sud du plateau, ce
système devient plus hétérogène et composé d'au moins deux sous-ensembles plus ou moins
homogènes, l'un superticiel et relativement peu épais, l'autre plus profond et dont le substratum
n'est pas rencontré par les ouvrages existants. Les deux sous-ensembles sont séparés par une
couche argileuse plus ou moins imp0l1ante. Pour mieux préciser cette structure complexe,
nous allons focaliser les investigations sur un domaine limité à la zone sud-est de la région
d'étude qui, comme nous l'avions signalé, peut être considérée comme représentative de la
bordure méridionale du système étudié
V.2
CARACTERI STlQUES
LITHOSTRATIGRAPHIQUES
DU
SECTEUR
DE
GODOMEY ET GEOMETRIE DES AQUIFERES A L'ECHELLE LOCALE
V.2.J - Terrains snperficiels
La nature géologique des terrains superficiels permet de diviser cette zone en trois
secteurs du Nord au Sud (Fig.V.6 ).
i) Le secteur septentrional couvre le plateau d'Abomey-Calavi, limité au Sud par la
lagune Djonou. 11 tàit partie des terrasses quaternaires qui bordent les plateaux du bassin
sédimentaire côtier Les terrasses sont constituées de Terre de barre, dépôts fluviatiles et de
cônes d'alluvions constitués d'un mélange assez homogène de sable essentiellement quartzeux
et d'argile kaolinique, de couleur rouge ocre caractéristique (IRB, 1987). Les paramètres
granulométriques ("Standard deviation" supérieur à 2 P ; Folk et Ward, 1957) indiquent un
sédiment pauvrement à mal classé Les médianes sont comprises entre 0.125 et 0.250 mm.
L'épaisseur de la Terre de barre varie de 10 à 15 m. C'est dans ce secteur qu'est installé le
champ de captage pour l'approvisionnement en eau potable de la ville de Cotonou.
ii) Le secteur central correspond à la zone de cordons anciens de "sable jaune" (Lang &
al., 1988). La fraction supérieure à 0.063 mm est toujours proche de 90 % et la fraction
argileuse inférieure à 6.5 % Ce sont des sables fins à moyens, légèrement silto-argileux. Les

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Fig. V.6 - Localisation des corrélations lithologiques et des coupes hydrogéologiques des Fig. V.7 à V.14.
(Boukari & al, 1995)

100
courbes granulométriques unimodales traduisent des dépôts homométriques, effectués dans des
conditions énergétiques moyennes assez constantes Ces dépôts sont épais de 10 à 16 m
(OYEDE, 1991). Le secteur s'étend de la lagune Djonou à la dépression de Dècoungbé au Sud
et compte plusieurs piézomètres exploités dans cette étude
iii) Le secteur méridional s'étire de la dépression de Dècoungbé à la mer (Océan
Atlantique). n est constitué de sols hydromorphes dans les bas-fonds et de sables gris à bruns
dans les cordons. La presence d'éléments grossiers et très grossiers est attestée par des
médianes qui oscillent entre 0.750 et 2.5 mm.
Dans chaque secteur, une description lithologique des sondages a permis de déduire
l'évolution latérale des couches géologiques inférieures.
V.2.2 - Couches inférieures
V.2.2 1 - Secteur septentrional
La limite inférieure de la Terre de barre est généralement soulignée par un niveau
latéritique gravillonnaire, d'ordre métrique, avec une matrice plus ou moins abondante d'argile
blanche kaolinique Sous cette limite, a été reconnue par sondages (ouvrages mécaniques de
reconnaissance ou d'exploitation) une série de dépôts hétérogènes sur plus de 120 m. Tl s'agit
d'une alternance de niveaux de sables ou de graviers et de niveaux d'argiles dont la synthèse
peut être présentée comme suit (Fig.V.7 et V.S):
i) de 0 à 45 m en dessous du niveau marin: un ensemble de sables grossiers et de
graviers quartzeux avec des lentilles argilo-sableuses Les sables ont une médiane variable d'un
niveau à un autre ( 1,5 à 0,125 mm) traduisant leur hétérogénéité. Ils sont mal classés.
ii) de 45 à 60 m environ: une couche argileuse d'épaisseur variable, tendant même à
disparaître vers l'Est du secteur (Fig. V 7).
iii) de 60 à 100 111: un deuxième ensemble de sables grossiers et de graviers, moins
hétérogène que le premier La médiane fluctue entre 1,3 et 0,325 mm. Le coefficient de tri,
compris entre 1 et 2, indique un sédiment moyennement classé. L'ensemble présente également
moins de couches lenticulaires d'argiles
iv) de 100 à 110 m : une couche argileuse, discontinue.
v) au delà de 110 m, un troisième ensemble de sables apparaît, encore assez
hétérogène. Le classement est pauvre à moyen. La limite inférieure de ce niveau n'est pas
connue, car il n'est traversé qu'en partie par les ouvrages existants.

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direction GH de la Fig.V.G. (Boukari & al., 1(95)

102
V.222 - Secteur central
Sous les sables jaunes, les dépôts sont de nature et de géométrie analogues à ceux
décrits dans le secteur septentrional trois ensembles de sables hétérogènes, separés par des
couches d'argiles. La Terre de barre du secteur précédent a probablement été érodée, remaniée
et redéposée sur les mêmes couches profondes,
sous forme de sable jaune Toutefois, la
couche d'argile située sous ces sables est plus épaisse (20 m au lieu de 5 à 10 m) vers la limite
sud du secteur (Fig. V. 9 et V. 10) L'épaisseur du premier ensemble de sables et de graviers
quartzeux se trouve ainsi comprise entre 10 et 20 m.
Y.2.23 - Secteur méridional
Les sondages de ce secteur diffèrent de ceux des deux précédents par deux aspects
(Fig.V9 et V.IO):
i) la couche superficielle, équivalent latéral du sable jaune du secteur central et de la
Terre de barre du secteur septentrional, devient ici nettement plus épaisse (20 m en moyenne)
et très hétérogène, elle est constituée de sables bruns et gris, de graviers, de petits galets avec
des niveaux coquillers~
ii) la couche argileuse qui se
situe à environ 14 m de profondeur dans le secteur
central, se retrouve cl partir de 27 m; elle demeure relativement épaisse et devient plus
compacte
Par ailleurs, les différents ntveaux de couches profondes décrits dans les secteurs
précédents se retrouvent dans ce secteur méridional
En conclusion. cette étude lithostratigraphique révèle une variation dans la nature
lithologique et l'épaisseur des dépôts superficiels d'un secteur à l'autre. Par contre, en
profondeur on rencontre les couches analogues avec parfois des variations d'épaisseur, qui
peuvent être corrélées du point de vue lithologique. Il semble ainsi exister, dans toute la partie
ouest de la zone d'étude, une certaine continuité des couches géologiques, notamment de celles
qui sont susceptibles d'être aquifères
V.2.3 - Géométrie des aquifères
Les corrélations, strictement lithologiques, permettent une identification géométrique

103
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Fig.V.lO _ Corrélation lithologique des logs des forages du champ de captage de Godomey et des
piézomètres situés au Sud du champ, suivant la direction AB de la Fig. V.6
(Boukari & al, 1995)

104
des aquifères dans les trois secteurs; elles font ressortir l'existence d'un aquifère superficiel et
d'un système complexe profond dans lequel il est possible de distinguer trois horizons aquifères
principaux (Fig. V Il à V.12)
Y.2.3.1 - Aquifères superficiels
Les réservoirs sont constitués par une mince couche à granulométrie grossière située
juste à la base ou sous la Terre de barre dans le secteur septentrional, les sables jaunes dans le
secteur central et les sables gris et bruns dans le secteur méridional. Leurs épaisseurs varient de
10 à 20 m au maximum (Fig.V.13 et V 14).
V.232 - Horizons aquifères inférieurs
Pour désigner les aquifères inférieurs, le terme "horizons aquifères" sera préféré à celui
d'aquifères au sens strict. car il s'agit de système aquifères-aquitards dont les réservoirs,
constitués par les ditTérents ensembles grossiers précédemment identifiés, sont complexes,
hétérogènes et pas toujours nettement individualisés. Les différentes couches identifiées étant
continues d'un secteur à un autre, trois horizons aquifères profonds sont identifiés de haut en
bas (Fig.V.ll à V 14)·
i) Horizon supérieur (horizon 1): son réservoir est constitué par le premier ensemble
grossier décrit. Son épaisseur varie de 40 m à 20 m du Nord au Sud (0/-45 m à -45/-65 m
IGN); au niveau du plateau il se confond par endroit avec l'aquifère superficie!, lorsque la
couche argileuse qui les isole est absente; c'est par exemple le cas vers l'est du secteur, entre la
plaine littorale (cimetière) et l'Université Nationale du bénin (Fig V.13);
ii) Horizon moyen (horizon 2): son réservoir est représenté par le deuxième ensemble
grossier avec une épaisseur de 45 à 50 m (-55/-70 m à -100/-115 m IGN).
iii) Horizon intërieur (horizon 3): le réservoir est représenté par le troisième et dernier
ensemble grossier identitié. Son épaisseur n'est pas actuellement connue il est rencontré entre -
100 m et -135 m.
Dans l'ensemble, la continuité des réservoirs s'accompagne d'une continuité hydraulique
dans les aquifères respectifs entre les secteurs précédemment définis, car il n'y a apparemment
pas de rupture dans les niveaux piézométriques (Turkpak/SCET-Tunisie, 1991).
D'après la structure géométrique ci-dessus décrite, les exutoires des niveaux aquifères
intërieurs se trouveraient en mer. Mais il n'existe actuellement aucune donnée de forages
mécaniques ou de sondages géophysiques en mer permettant de confirmer ou d'infirmer cette

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de la Fig.V.6. (Boukari & al, 1995)
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Fig.V.14 - Coupe hydrogéologique longitudinale du périmètre de captage à la mer suivant la direction AB
de la Fig.V.6. (Boukari & al, 1995)

107
interprétation. Au cas où certains niveaux aquifères n' atl1eureraient pas au large ou auraient
été en partie envahis par de l'eau salée, le déversement de l'eau douce dans la mer ne peut se
faire alors que par drainance ascendante.
Enfin, comme nOLIs l'avions déjà évoqué, on constate qu'au Nord du champ de
captage, les argiles prennent progressivement de l'importance dans les dépôts, au point où
l'épaisseur des niveaux aquifères devient très réduite dans le secteur d'Abomey-Calavi et au-
delà. C'est ce qu'a également montré la coupe de la Fig.IVA.
V3 - CONCLUSION
Les résultats de l'étude hydrostratigraphique à l'échelle locale confirment et précisent
les conclusions de J'étude régionale, à savoir l'existence de deux aquifères bien distincts dans la
bordure méridionale de la zone d'étude: l'un, superficiel, est homogène et relativement peu
épais, l'autre, plus profond, est hétérogène et probablement multicouche. Son épaisseur
augmente du Nord vers le Sud où elle peut atteindre et dépasser 200 m. Son mur n'a pas été
atteint
par
les
ouvrages
mécaniques
existants
dans
la
plaine
littorale.
La
coupe
hydrogéologique de la Fig V 5 montre que cette structure se retrouve sur toute la largeur de la
zone d'étude et même au-delà.
En conséquence, dans ce qui suit, notre démarche reposera sur cette donnée de base,
c'est-à-dire que nous aborderons les problèmes en prenant en compte successivement j'aquifère
superficiel à nappe libre qui ne couvre pour l'essentiel que la plaine littorale, puis l'aquifère
inférieur plus profond. à nappe mixte, libre au Nord et captive au Sud,
et dont l'extension
dépasse même les limites de la zone d'étude, tout au moins dans sa moitié méridionale.

108
VI - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
Dans ce chapitre, nous présentons d'abord les résultats d'estimation de quelques
paramètres hydrodynamiques caractérisant les réservoirs identifiés. Ensuite seront précisées, à
l'aide de cartes de distribution des niveaux piézométriques, les principales directions de flux,
ainsi que les zones d'alimentation et de décharge de chacun des deux aquifères décrits.
L'évolution de ces niveaux piézométriques dans le temps sera analysée. Enfin, les résultats
d'évaluation de la recharge de l'aquifère superficiel dans la zone du champ de captage et ceux
d'une approche de modélisation hydrodynamique de l'aquifère inférieur par le programme
ESTRA (méthode des différences finies) seront discutés.
Deux méthodes ont été utilisées pour le calcul des perméabilités des aquifères, la
méthode de Hazen et celle de Carr. Seule la perméabilité est estimée par la première, la
seconde permet d'estimer la perméabilité et, lorsqu'il s'agit d'un l'aquifère captif, le coefficient
d'emmagasinement.
VI. 1 - PERMEABILITE DE L'AQUIFERE SUPERFICIEL
VI.l.I - Estimation de la perméabilité par la méthode granulométrique de Hazell
La méthode de Hazen permet de déduire la perméabilité K d'un réservoir à partir des
diamètres efficaces d10 d'échantillons du réservoir considéré à l'aide de la formule suivante:
K (mis) = 0,01 *(d JO)2
La méthode n'est applicable que si dlO est supérieur à 0.1 (Fetter, 1973), mais nous
avons toléré jusqu'à la valeur 0.084.
Les échantillons ont été prélevés dans les trois ouvrages PUI, PU2 et PU3 à divers
niveaux au cours de leur foration. Les forages ont été exécutés au rotary et à la boue
(bentonite). Les courbes granulométriques cumulatives construites à partir des résultats des
tamisages sont présentées dans l'Annexe 4. Les paramètres granu10métriques (diamètre
efficace et coefficient d'uniformité notamment) et hydrodynamiques (perméabilité K) sont
reportés dans le tableaux VI. 1 ci-dessous en ce qui concerne la nappe superficielle.
Il ressort des données de ce tableau qu'au niveau du plateau (PU1), la Terre de barre
est composée approximativement pour moitié de fraction fine et pour moitié de fraction à grain
fin et à grain moyen en proportion à peu près égale. Sa perméabilité n'est pas déterminable par

109
la méthode de Hazen. A la base de la Terre de barre, le matériel devient plus grossier avec
seulement 10 à 15% de fraction fine. La partie grossière est essentiellement composée de sable
à grain moyen et à gros grain en proportion à peu près équivalente avec une perméabilité plus
élevée que celle de la Terre de barre mais qui reste non déterminable par la méthode utilisée.
Piézomètre
Profondeur
%<50m
Diam.
Coef.
K = 0,01(dlO)2
prélevé
(Aquifère
(m)
(fraction
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(mis)
superficiel)
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(mm)
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de barre)
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7
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11
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7,73
071 10-4
,
.
14
2,69
0,085
5,29
072 10-4
,
.
16
2,55
0,101
4,75
1 02 10-4
,
.
Moyenne
1,58.10-4
PU2 (sables gris et
bruns)
2
1,14
0,185
2,81
3410-4
, .
6
1,1
0,17
3
2,89.10-4
12
2,15
<0,1
16
1,86
0,13
6,92
1 69 10-4
,
.
24
1.49
Moyenne
2,66.104
Tableau VI.1: Paramètres granulométriques de forme et perméabilités des échantillons
prélevés des couches (ou réservoirs) superficielles traversées par les piézomètre PU1, PU2 et
PU3.
Dans la plaine littorale, les sables jaunes des cordons anciens (PU3) comprennent pour
l'essentiel du sable à grain moyen avec des perméabilités comprises entre 0,7 et 2,9.10-4 ms- 1.

110
La moyenne de ces perméabilité est de l'ordre de l,58. 10-4 ms- I . Les sables bruns des
cordons actuels PU2) sont constitués pour moitié de sable à grain moyen et pour moitié de
sable à gros grain. Leurs perméabilités sont estimées entre 1,7 et 3,4.10-4 ms- I (moyenne =
2.66 10-4 ms- I), avec cependant des passées moins perméables présentant des perméabilités
non déterminables par la méthode.
VI.1.2 - Estimation de la perméabilité et du coefficient d'emmagasinement par la
méthode de Carr
La méthode de Carr permet de déduire ces deux paramètres hydrodynamiques de
l'analyse des fluctuations piézométriques cycliques provoquées par les ondes de marée dans
des ouvrages situés en bordure de la côte.
Gaye &- al. (1989) ont procédé à une telle analyse dans le cadre du projet "Nappes
salées" de Dakar. L'objectif visé était d'utiliser la méthode proposée par Carr (1971) pour
déterminer les propriétés des aquifères de la Presqu'île du Cap-Vert, en mesurant les variations
du niveau piézométrique dans les piézomètres suffisamment proches de la mer pour subir
l'influence de la marée océanique. Dans le but d'appliquer éventuellement cette méthode à notre
cas de figure, 5 piézomètres susceptibles de présenter ce phénomène ont fait l'objet de suivi
entre le 12 Février et le 03 Mars 1992. Parmi ceux-ci, 4 sont groupés sur le même site (PU2-1,
PU2-2, PU2-3 et PU2-4), mais captent des aquifères (ou horizons) différents (voir Fig.V.14).
Ils sont séparés l'un de l'autre par quelques mètres, et sont distants d'environ 200 m de la ligne
de rivage. Le dernier (PZl\\) se trouve à 3 km environ de la ligne de rivage. Dans chacun des
piézomètres, les niveaux furent enregistrés en continu durant 72 h à environ une semaine.
VI.l. 2 1 - Principe de calcul
Dans un aquifère homogène et captif en contact avec l'océan, le niveau
piézométrique est régi par la formule (1) suivante:
(2pt-xl)
h(x,t) = ho. VAP*exp( -x I).sin-------------;
W
où ho est le niveau piézométrique moyen (la charge qui serait mesurée sans J'influence
de la marée) [L];
VAP* est le coefficient d'amortissement modifié donné par:

111
(2pVDP)
VAP* = VAP.exp--------------;
W
où VAP est l'amortissement de l'onde de marée (correspond au rapport entre
l'amplitude de l'onde de la marée océanique et celle des niveaux piézométriques);
west la période de la marée océanique [T] ;
VDP est le déphasage entre la courbe représentant le niveau de la mer et celle du
niveau piézométrique mesuré dans le piézomètre [T] ;
x est la distance minimale séparant le point de mesure de la mer [L] .
pSl/2
WK
où S est l'emmagasinement spécifique (sans unité);
K est la perméabilité [LT-1] ;
t est le temps écoulé entre la mesure et un repère temporel choisi arbitrairement [T] ;
ho est le niveau piézométrique moyen (la charge qui serait mesurée sans l'influence de
la marée) [L] .
Mis en graphique, les niveaux piézométriques doivent donc épouser une courbe
sinusoïdale dont l'amplitude est proportionnelle à la proximité de la mer. Si on la compare à
celle illustrant l'évolution du niveau de la mer pendant la même période, on remarquera un
déphasage entre les deux (Fig.VI.29), qui doit augmenter avec l'éloignement du point de
mesure par rapport à la côte. Ce déphasage qui correspond au temps écoulé avant que l'onde
de pression n'atteigne le piézomètre peut être utilisé pour calculer la diffusivité de l'aquifère qui
est donnée par la formule (2) suivante:
K
(Carr 1971).
S
4 pVDP2

112
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - y
21/02/921
22/02
23/02
24/02
HaUTeurs
des pleines eT
mers
O L - - - - - . , . - - - - - - - r - - - - - - - r - - - - - - - - , , - - - - - - , . - - - -
o
JOOO
2000
3000
4000
5000
TEMPS
( mn.l
1
1
l
Fig. VI. 1 - Innllence de la marée océanique sur les t1uctuations du niveau d'eau dans le piézomètre PU2-4

113
Deux méthodes peuvent être employées pour déterminer le déphasage entre la marée
océanique et les niveaux piézométriques. La première implique le calcul des harmoniques des
courbes illustrant les fluctuations des niveaux, la seconde consiste tout simplement à mesurer
sur les graphiques l'écart entre les crêtes des courbes. C'est cette dernière approche qui a
permis d'aboutir aux résultats inscrits dans le tableau VIA où apparaît également la distance
séparant les piézomètres de la mer et la ditfusivité calculée à l'aide de la formule (2):
Pour déterminer K, il faut préalablement connaître S ou encore l'évaluer par la formule
proposée par Carr ( 1971 )
ye~
S
I-VAP*
où y est le poids de l'eau [ML-2T-2) ;
e est la porosité du milieu poreux;
~ est la compressibilité de l'eau [LT2M-l ).
Lors de l'application de cette formule, y fut supposé égal à 9,8 103 N/m3, e à 0,25 et ~
à 4,4 10- 10 m2/N
VI 1.22 - Application au piézomètre PU2-4
Aucune réaction cyclique du type de celui signalé plus haut n'a été enregistrée dans le
piézomètre PU2-4 qui capte la nappe superficielle (Fig. VI.l) Ce résultat n'est pas surprenant
car, de par la fonction capacitive liée à sa nature libre, la nappe captée est plus apte à amortir
les variations de pression.
VI.2 - PERMEABILITE, COEFFICIENT D'EMMAGASINEMENT ET TRANSMISSIVITE
DE L'AQUIFERE INFERIEUR
VI.2.t - Estimation de la perméabilité par la méthode granulométrique de Hazen
* Horizon supérieur
Seuls les échantillons du forage PU2 localisé près de la ligne de rivage, ont fait l'objet
d'analyse granulométrique en ce qui concerne cet horizon (Tableau VI.2). Les résultats
montrent qu'en général pour ce niveau, le réservoir supérieur est relativement riche en
particules fines, donc peu perméable (perméabilité non déterminable par la méthode).

114
Mais du côté du plateau nous avons déjà vu que les résultats d'analyses de SGI se
présentent comme ci-après: 7.10-4 mis entre 29 et 30 m, 0,8.10-4 mis entre 34 et 35 met 3.10-4
mis entre 39 et 40 m soit une moyenne de 3,6. 10-4 rn/s.
Aquifère
Profo
% < 50mm
Diam.
Coef.
K=
ndeur (Fraction fine)
efficace
unif.
O,Ol(d 10)2
(m)
(mm)
d60/dlO
(mis)
PUI
(plateau)
Horizon
Aquifère
Supéri.
68
17,26
<0,]
Horizon
72
4,59
0,138
2,84
1 9 10-4
, .
Moyen
75
3,97
0,138
3,93
1,9.10-4
80
4,92
0,163
5,35
26 10-4
, .
Moy.
2,13.10-4
inférieur
142
12,36
<0,1
145
2,17
<0,1
Horizon
152
4,15
0,187
3,26
3,5.10-4
Inférieur
154
12,1
<0,1
PU2
(plaine lit.)
Horizon
60
21,7
<0,1
Aquifère
Supér.
68
10,26
<0,1
72
12,31
<0,1
93
3,94
0, Il
2,85
1 69 10-4
,
.
inférieur
Horizon
96
3,07
0,1
3,88
1.10-4
Moyen
104
18,84
<0,1
Moy.
1,34.10-4
140
38,86
<0,1
Horizon
142
3,71
<0,1
Inférieur
144
11,31
<0,1
Tableau VI.2: Paramètres granulométriques de forme et perméabilités des échantillons
prélevés des couches (ou réservoirs) inférieures traversées par les piézomètres PU 1 et PU2

115
* Horizon moyen
C'est un réservoir intéressant, à granulométrie grossière et homogène au Nord comme
au Sud du secteur d'étude, dont les perméabilités estimées s'échelonnent entre 10-4 et 2,6.10-4
ms- l . Toutefois il renferme quelques rares passées peu perméables soit une moyenne de 2.13
au niveau du plateau (PUl) et 1.34 au niveau du rivage (PU2).
* Horizon inférieur
Il s'agit d'un horizon très hétérogène avec un niveau à perméabilité relativement élevée
prélevé à 152 m (K = 3,5.10-4) sur le plateau (PUl). Dans l'ensemble, les niveaux sont
relativement peu perméables avec des perméabilité non déterminables par la méthode de
Hazen. On y rencontre même des passées à fort taux d'argiles et/ou silts (15 à 30%). Notons
toutefois que seule sa partie supérieure est traversée par quelques uns des ouvrages
mécaniques existants.
VI..2.2 - Perméabilité et coefficient d'emmagasinement de l'aquifère inférieur
estimés à l'aide de la formule de Carr
Trois des piézomètres mis en observation dans ce but ont montré des variations
cycliques significatives des niveaux piézométriques, c'est-à-dire PU2-l, PU2-2 et PU2-3
(Fig. VI. 2), ce qui a permis le calcul des perméabilités et des coefficients d' emmagasinement
dans le système aquifère inférieur.
Les valeurs de S et de K obtenues pour les 3 piézomètres sont inscrites dans le tableau
VI.3. Les faibles amplitudes de S indiquent que le système aquifère est très peu compressible.
Les perméabilités des horizons inférieur et moyen s'équivalent, et font près du triple de celle de
l'horizon supérieur. Ces valeurs sont nettement supérieures à celles obtenues par la méthode de
Hazen (Tableau VI.2).
Comparativement aux estimations de perméabilité faites avec la méthode de Hazen
(1,34. 10-4 à 3,5. 10-4 rn/sec), celles effectuées avec la méthode de Carr (Tableaux VI. 1 et
VI.2) donnent des résultats de l'ordre de la fois plus élevés (1,38. 10-3 à 4.34. 10-3 rn/sec),.
En outre, les résultats issus de l'application de la méthode de Hazen sont plus proches des
valeurs trouvées par différents auteurs et qui ont été précédemment rapportées dans la
première partie de ce mémoire. Malgré tout, la formule de Carr qui intègre un phénomène à
caractère régional (les ondes de marée), devrait conduire à des résultats plus synthétiques,

116
3L
91-1
28/02
29/02
01/03
02/03
03/03
92
Houteurs
plézom9trlQues
w
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HaU1eurs de9 pleIne,., et bosses
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30'00
4-0'00
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TEMPS
(mn)
19/02/921
20/02
21/02
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8000
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TEMPS
flT><11
Fig. Vl.2 - Influence de la marée océanique snr les fluctuations du niveau d'ellu dans les piézomètres PU2-
1 (a) ct PU2-2 (b)

117
donc plus représentatifs Il nous paraît par conséquent plus indiqué de retenir ces résultats. Les
mesures de perméabilité erIectuées au Togo par Baba-Moussa (1994) sur des sables dunaires
ont donné des résultats comparables (5,2.10-3 mis en moyenne). L'utilisation de la boue dans
l'exécution des forages devrait contribuer à abaisser les résultats fourni par la formule de Hazen
en exagérant le pourcentage de fraction fine, ce qui réduit le diamètre effIcace.
PU2-1
PU2-1
PU2-1
PU2-2
PU2-3
1er enregistr
2e enregistr.
Horizon
Horizon
Horizon
inférieur
moyen
supérieur
Moyenne
Ampl
0,5937
0,4925
0,5431
1,5412
1,1651
mar (m)
Ampl
0,1175
0,13375
0,1256
0,425
0,31962
piéz. (m)
VAP
0,197911
0,271574
0,234743
0,27575
0,27431
W(mn)
758,5
743,25
750,88
734
753,5
IX (m)
200
200
200
200
200
VDP (min) 30,875
30,95
30,91
32,025
55,61
S
1,61 10-6
1,78 10-6
1,70 10-6
1,79 10-6
1,78 10-6
K (rn/sec)
4,09 10-3
418 10-3
4,2410-3
4,07 10-3
1,38 10-3
,-
Tableau VI.3: Coenicients d'emmagasinement (S) et Perméabilités (K) des différents horizons
aquifères identifiés, calculés selon la méthode de Carr
VI..2.3 - Distribution spatiale de la transmissivité estimée par la formule de
Logans
Comme nous l'avions déjà souligné, de nombreux essais de pompage de longue durée
ont été exécutés par le passé dans le périmètre de captage intensif de Godomey dans le cadre
de l'AEP de Cotonou. Dans la première partie de ce travail, nous avons fait une mise au point
bibliographique sur les ordres de grandeur des transmissivités fournies par les essais de
pompage de plus ou moins longue durée relatifs à l'aquifère inférieur sur le reste du plateau
essentiellement. Les essais de ce type sont peu nombreux. Par contre une multitude d'essais de
puits par paliers enchaînés de courte durée effectués dans le cadre des projets d'hydraulique

118
Fi~. VJ.3 - Distribution spatiale des transmissivités de l'aquifère inférieur, estimées selon la formule de
Logans

119
vil1ageoise ont permis d'obtenir des débits spécifiques. A partir de ces débits spécifiques, nous
avons réalisé une estimation grossière des transmissivités en appliquant la formule de Logans
(in TurkPak International - SCET-Tunisie, 1991) dont l'expression est:
T '- 1,25 * qs
où T est la transmissivité (en m2/s) et qs est le débit spécifique (en m3/h/m).
Il est évident que cette approche de calcul est très simplificatrice pour ce type d'aquifère
caractérisé par des phénomènes fréquents de drainance verticale et d'écoulement latéral retardé
(Turkpak InternationallSCET-Tunisie, 1991 ),et de surcroît à nappe généralement libre dans ce
secteur Mais si en valeur absolue c'est-à-dire d'un point de vue quantitative les transmissivités
apparentes obtenues n'ont pas une grande signification, en valeur relative, donc du point de
vue qualitatif, ces résultats apportent quelques indications intéressantes sur la distribution
spatiale des transmissivités (Fig. VI. 3). En effet, ils révèlent l'existence de zones homogènes à
fortes transmissivités apparentes séparées par des zones relativement plus étroites à faibles
transmissivités apparentes On distingue ainsi dans le secteur central de la zone d'étude, une
bande de terrain large d'environ 10 km orientée ouest-est, caractérisée par de fortes valeurs de
transmissivité (T = 3 à 7. 10-3 m2/s) encadrée par deux couloirs avec des valeurs de
transmissivité plus tàibles. A partir de ces couloirs, les transmissivité semblent amorcer de
nouveau une légère augmentation vers le Nord de la zone d'étude, plus significative vers le
Sud. Cette zonation transversale de transmissivité devrait être liée à des variations d'épaisseur
et/ou de perméabilité de l'aquifère.
Notons enfin que les ordres de grandeur de transmissivité obtenues par cette méthode
sont systématiquement plus tàibles (d'environ un ordre de magnitude) que ceux fournis par les
différentes estimations rapportées précédemment Cet écart peut s'expliquer non seulement par
la méthode de calcul, mais aussi par l'influence des épaisseurs d'aquifère crépinées lors des
campagnes d'hydraulique vil1ageoise, qui sont généralement faibles, même lorsque l'aquifère
capté est puissant (Fig V J, V.2 et V.3).
VI.3 - PIEZOMETRIE DE LA NAPPE SUPERFICIELLE
La profondeur de la surface de la nappe phréatique par rapport au sol est illustrée par
les cartes en courbes d'égale profondeur de l'eau de la Fig. VI.4 (hautes eaux); pour les basses
eaux, se reporter à l'Annexe 5. On observe un contraste net entre la plaine littorale caractérisée
par une nappe phréatique peu profonde (0 à 1.5-2 m au maximum, Fig. VI.4b), et le plateau

-
120
~-------_._--------_._-----_.~-----------
71500
____10-Courbe d'egale5val eurs
de profondeur de l'eau
en m.(07/93l
71200
LAC
NOKOUE
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708.00
70~.00
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7OC' 00
L
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_____L
435.00
HO.OO
444.00
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~32.00
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42000
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1
71200
LAC
1
708.00
704.00
L
700.00
41600
o
2
J
4
Skm
1
J ! ! !
ECHELLE
Fig.VJ.4 - Distribution spatiale des profondeurs d'eau de 1:1 nappe superficielle dans la zone de Cotonou-
Abomey Clliavi, pendant les hautes eaux (.Juillet 1993): secteur du plateau (a) et secteur de la plaine
littorale (b)

121
caractérisé par une nappe phréatique qui s'approfondit rapidement pour atteindre une vingtaine
de mètres à la limite nord de la zone cartographiée (Fig VI.4a). Ces données mettent bien en
évidence la vulnérabilité de la nappe superficielle dans la zone des cordons littoraux qui,
malheureusement, est la plus soumise à la pression anthropique. Les études chimiques et
bactériologiques des nappes prouveront plu~ loin dans le chapitre VII que les eaux de la nappe
superficielle dans cette partie du margino-littoral sont déjà polluées. Mais en attendant, les
cartes piézométriques nous permettront d'apprécier l'hydrodynamique de cette nappe.
VI.J.1 - Distribution spatiale des niveaux piézométriques
Les cartes piézométriques construites sont présentées sur les Fig. VI. 5 pour les hautes
eaux et VI. 6 pour les basses eaux. Elles représentent la situation de \\' année 1993. Les cartes
piézométriques des hautes et basses eaux des années 1991 et 1992, ainsi que celles des trois
premiers mois de 1993 sont présentées en Annexe 6
i) Hautes eaux: dans le secteur couvert par la carte, la distribution des niveaux
piézométriques dans la plaine littorale et même sur le plateau, se caractérise par la présence de
quatre dômes piézométriques principaux, entourés de zones à surface piézométrique
relativement plate ou déprimée (Fig. VI.5): l'un des dômes est situé sur le plateau, au Nord-
Ouest de la carte, les trois autres sont localisés dans la plaine littorale. Le plus vaste s'étend
entre le champ de captage de Godomey au Nord, Dècoungbé au Sud, Godomey à l'Est et
Cococodji à l'Ouest. Son extension vers le Nord englobe le périmètre de captage, si bien qu'on
n'observe aucun cône de dépression au droit de celui-ci. Tout se passe alors comme si la nappe
superficielle n'était pas influencée par ces pompages. Les deux autres dômes occupent
respectivement la moitié sud des deux rives du chenal de Cotonou.
En dehors des dépressions liées aux deux bras du Bakamé et au chenal de
Cotonou, les autres dépressions piézométriques se situent dans les bordures du lac Nokoué et
de la mer, surfaces d'eau libres dans lesquelles se déversent pour l'essentiel la nappe. Les
dépressions les plus marquées se situent autour du débouché nord du chenal d'une part et dans
le secteur de Dècoungbé-Togbin au Sud-Ouest de Godomey d'autre part.
ii) Basses eaux (Mars à Avril): les dômes de la surface piézométrique décrits
précédemment
subsistent
(Fig. VI 6).
Cependant,
leurs
extensions respectives
se
sont
considérablement réduites, particulièrement en ce qui concerne le dôme situé au Sud du champ
de captage. A l'opposé, les dépressions déjà décrites autour du débouché nord du chenal et
dans le secteur de Dècoungbé-Togbin, prennent une large extension. Un cône de dépression de

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124
la nappe superficielle apparaît à présent au droit du champ de captage.
En conclusion, les cartes piézométriques de la nappe superficielle dans la zone de
Cotonou-Abomey Calavi ont permis d'identifier les zones de recharge (dômes piézométriques)
et de drainage (dépressions de la surface piézométrique) de cette dernière. L'existence, dans la
plaine littorale, de plusieurs dômes piézométriques bien circonscrits montre que ce sont les
écoulements radiaux qui sont prédominants. On est souvent en présence d'une nappe radiale
divergente ou convergente à profils piézométriques paraboliques Les gradients hydrauliques,
sont compris entre 3%0 et 2%0.
VI.3.2 - Distribution spatiale de la remontée et de la baisse des niveaux
piézométriq lies
Les Fig. VI. 7 et VI. 8 montrent la distribution spatiale des remontées et des baisses de
niveaux piézométriques intervenues en années de pluie excédentaire (1991 et 1993) et de pluie
moyenne ou légèrement déficitaire (1992). La distribution des remontées de niveaux
piézométriques de l'année 1991, également excédentaire sur le plan pluviométrique est
montrée en Annexe 7.
On note que les remontées de niveaux piézométriques sont importantes autour du
champ de captage. Cela provient du fait que pendant l'étiage, la surface piézométrique y est
considérablement
déprimée
par
les
pompages,
libérant
un
important
potentiel
d'emmagasinement pour la remontée des niveaux piézométriques suivante.
Et
si les
précipitations sont importantes, flon seulement le déficit est comblé, mais aussi le secteur se
comporte comme un dôme piézométrique, donc une zone de recharge au profit des zones
environnantes. Les remontées de niveaux piézométriques totale du secteur peuvent atteindre 3
m les années de pluie excédentaire (FigVI.7a). En année de pluie plus ou moins déficitaire, les
remontés sont peu apparentes car tout ce qui arrive est pompé. Partout ailleurs, les remontées
de niveaux piézométriques se situent entre 0 à 1 m environ au maximum. Elle est fréquemment
proche de 1 m, dans la zone littorale, de 0.5 m sur le plateau, où on observe un couloir de
faible remontée de niveaux piézométriques «0.5 m) à l'Ouest d'Abomey-Calavi et du champ de
captage, en liaison probablement avec l'importance prise par les argiles dans ces secteurs.
Les années de pluviométrie moyenne ou légèrement déficitaire (Fig. VI. 7b) sont
caractérisées par des remontées de niveaux piézométriques inférieures à 1 m (0.75 m au
maximum). Le solde au niveau du champ de captage n'est alors compris qu'entre 0 et 0.25 m,
et la remontée des niveaux piézométriques est complètement nulle sur le plateau.

125
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Fig. VI.8 - Distribution spatiale de la baisse des niveaux piézométriques de la nappe superficielle dans la
zone de Cotonou-Abomey Calavi entre Juillet 1991 et Avril 1992 (a) et entre Août 1992 et Avril
1993(b)

127
Sur les cartes de distribution des amplitudes de baisse de niveaux piézométriques qui
traduisent l'ampleur de la vidange de la nappe (Fig.VI.8a et VI.8b), les zones d'alimentation
précédemment identitiées (dômes piézométriques des cartes de distribution des niveaux
piézométriques, Fig. VI.5 et V1.6) sont caractérisées par des amplitudes de baisse de niveau
fortement négatives et les zone de drainage (dépressions piézométriques des cartes de
distribution des niveaux piézométriques) par des amplitudes nulles ou positives.
VIA - DISTRIBUTION SPATIALE DES NIVEAUX PIEZOMETRlQUES DE LA NAPPE
INFERIEURE
Avant d'aborder l'analyse de la piézométrie proprement dite, notons que la profondeur
de la surface libre de la nappe interieure par rapport au sol est illustrée par la carte de
distribution spatiale des profondeurs de l'eau de la Fig. VI.9. Cette distribution spatiale se
caractérise par un approfondissement rapide intervenant entre les courbes 20 et 40 m et en
général progressif entre les courbes 40 et 50 m (il s'agit de courbes d'égale profondeur de
l'eau)
Une zone axiale de profondeur relativement plus faible de la nappe se dessine
sensiblement autour de la rivière Dati.
Il n'a pas été possible de construire une carte piézométrique de la nappe inférieure à
l'échelle de l'ensemble du système aquifère, les ouvrages nivelés exploitables à cet effet étant
déjà hors d'usage, parce que détruits ou complètement bouchés.
Mais la distribution spatiale des niveaux piézométriques de la nappe inférieure dans la
région de Godomey est présentée dans la Fig. VI. 10. Nous avons eu à distinguer plusieurs
horizons aquifères dans cette zone ainsi que sous la nappe superficielle des cordons. Toutefois,
ces horizons étant en interconnexion hydraulique, les différences de charge sont généralement
faibles ou nulles. Nous n'avons donc pas tenu compte de cette différenciation dans la
cartographie piézométrique de ces nappes.
i) Hautes eaux les isopièzes (Fig. VI. 1Ob et Vl.I Oc) mettent en relief la dépression
piézométrique liée au champ de captage de Godomey qui s'étend approximativement de la
lagune Djonou au Sud, à l'agglomération d'Abomey-Calavi au Nord, et du lac Nokoué à l'Est à
la lagune Bakamé à l'Ouest. Une seconde dépression est localisée dans l'extrême sud-ouest de
la zone cartographiée Elle est moins marquée que la précédente mais peut faire craindre, à la
longue, une intrusion saline dans la nappe On remarque enfin que, contrairement à ce à quoi
on devait s'attendre, les directions de flux sont orientées du périmètre de captage au Sud vers
Abomey-Calavi au Nord.

128
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Fig.VI.10 - Distribution spatiale des niveaux pié7.0métriques de la nappe inférieure dans la zone de
Godomey-Abomey Calavi pour les mois de Mars (a), Mai (b) et Juillet (c) 1993) et le mois d'Avril 1994 (d)

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Avril à Juillet 1993 (a) et de la baisse des niveaux piézométriques
entre Juillel 1993 et Avril 1994 (b)
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13 1
i) Basses eaux: elles se caractérisent essentiellement par la disparition du dôme
piézométrique observée précédemment entre la mer et la zone de captage et qui semblait
mettre la nappe à l'abri d'une avancée éventuelle d'un front salé vers cette zone (Fig. VI. 1Oa et
VI.lOd). Ainsi, à l'étiage, rien n'empêche en apparence l'avancée de l'eau salée dans la nappe
intërieure à partir du large; les flux convergent alors de toutes les directions vers le champ de
captage.
Enfin
la Fig.
Vl.ll
montre que les amplitudes de fluctuations
des
niveaux
piézométriques de la nappe inférieure du secteur de Godomey sont de l'ordre de 0.5 à 2 m dans
les conditions hydrodynamiques actuelles. Si elles sont du même ordre de grandeur que celles
de la nappe superficielle, les volumes d'eau mis en jeu sont plus faibles, car la nature captive de
cette nappe devrait se traduire par une faible capacité d'emmagasinement.
VI.5 - EVOLUTION TEMPORELLE DES NIVEAUX PIEZOMETRIQUES DES NAPPES
VI.S.I - Présentation et analyse des courbes
La Fig. VI 12 présente les coupes géologiques de la plupart des piézomètres
régulièrement suivis avec les niveaux crépinés. Les cartes des Fig.Y.6 et VII.39 donnent leur
position sur le terrain. Les Fig VI. 13 à VI. 2 1 montrent, en rapport avec la pluie hebdomadaire
à la station climatologique de l'IITA, les courbes d'évolution hebdomadaire des niveaux
piézométriques dans les piézomètres suivis dans le cadre de ce travail. La durée des
observations est d'environ 6 à 7 ans pour la plupart des ouvrages, mais quelques uns ne l'ont
été que pendant les trois premières années de l'étude.
Pour faciliter la comparaison entre elles, ces courbes ont été construites, à quelques
exceptions près, avec la même échelle de temps et d'espace. Par ailleurs, en vue de rendre
aisées les analyses comparatives du comportement hydrodynamique des aquifères captés, les
courbes représentatives des niveaux d'eau dans les ouvrages groupés ou relativement
rapprochés sur le terrain, ont été portées sur le même graphique. Cependant, l'analyse de ces
graphiques se fera par aquifère
VIS1 1 - Aquifère superficiel
Dans la plaine littorale, les Fig. VI. 13 et VI.l4, qui présentent les courbes d'évolution
des hauteurs d'eau dans les piézomètres groupés captant différents niveaux du système aquifère
étudié, montrent bien une différence de charge substantielle entre les niveaux d'eau dans les

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FR5
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Fig. VI. 12 - Logs des piézomètres d'observation et niveaux crépinés

133
ouvrages respectifs FR8-3 (Fig.Vl.13), FR5-3 (FigVl.14) captant la nappe superficielle d'une
part, et les niveaux d'eau dans les autres ouvrages qui captent la nappe inférieure d'autre part
(voir niveaux crépinés sur la Fig Vl.12). En effet, les courbes d'évolution des piézomètres
captant la nappe inférieure sont toujours situées à une altitude plus basses que celles des
piézomètres captant la nappe superficielle. Il en va de même en ce qui concerne les piézomètres
groupés FR6
(Annexe 8-la) et FR7 (Annexe 8-lb) On peut également en dire autant des
piézomètres FP 1 par rapport à PZ9 d'une part (Annexe 8-2a), PU3-l et PU3-2 par rapport à
PZ Il d'autre part (Annexe 8-2b), qui ne sont pas des piézomètres groupés, mais occupent des
positions géomorphologiques équivalente. La seule exception à cette situation concerne le
groupe des piézomètres PU2 (Fig. Vl.15) dont les niveaux ne sont pas nettement différenciés
entre les ouvrages captant la nappe superficielle (PU2-4 et PU2-5) et ceux captant la nappe
inférieure c'est-à-dire PV2-l, PU2-2 et PU2··3. Il semble même que les positions relatives des
niveaux varie selon les saisons. A l'étiage, c'est le niveau de la nappe inférieure qui occupe une
position élevée et pendant les hautes eaux, la situation a tendance à s'inverser. Le
comportement particulier de PU2-1 ne semble pas être naturel. 11 sera expliqué avec l'analyse
des courbes relatives à la nappe inférieure.
La remontée des niveaux ne se fait pas concomitamment avec le retour de la pluie.
Dans un premier temps, la descente est arrêtée sans qu'il y ait remontée significative de niveau,
et ceci pendant environ 2 mois, (Mars-Avril). La remontée intervient ensuite. Elle est d'abord
hésitante (Mai-Juin), puis, après un certain seuil de précipitations, s'accélère vers son
maximum saisonnier qui est généralement atteint au mois de Juillet-Aoùt selon l'importance de
la zone non saturée.
Sur le plateau, quelques puits individuels captant la nappe superficielle ont été suivi sur
environ 3 ans (U96 à VI06, Fig.VI.16 et Vl.17) ), mais en l'absence d'ouvrages profonds
captant l'aquifère iniërieur dans le même secteur, il n'est pas possible d'apprécier avec ces
ouvrages, les différences de charge éventuelles entre l'aquifère superficiel et profond C'est plus
au Sud que les piézomètres groupés PUl-l, PUl-2 et PUI-3 (Fig. VI. 18) constituent les seuls
du secteur captant divers horizons, mais ils sont fortement influencés par les pompages de
Godomey. PU 1-1 et PU 1-2 captent deux horizons différents de la nappe inférieure et PU 1-3
capte la nappe superticielle Les positions altitudinales des courbes montrent qu'une différence
significative de charge existe entre les nappes captées, plus perceptible pendant les hautes eaux.
La nappe superficielle notamment (PU 1-3), possède une charge plus élevée que la nappe
inférieure. Pendant les basses eaux, les niveaux d'eau dans PUl-1 et PUI-2 captant différents
horizons de la nappe inférieure tendent à s'équilibrer.

134
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136
Une autre particularité de la nappe superficielle sur le plateau est que la forme bimodale
des courbes traduisant l'effet des deux saison pluvieuse durant la période des hautes eaux tend
à s'estomper au fur et à mesure que l'on s'éloigne du pourtour sud du plateau c'est-à-dire avec
l'approfondissement de la surface de la nappe captée Ainsi, si PU 1-3 (Fig. VI. 18) traduit
encore cette bimodalité, il n'en est pas de même des autres ouvrages captant la nappe
superficielle (Fig. VI.16 et VI. 17). En effet, l'épaisseur de la zone non saturée n'est que de 10m
au voisinage de PV1.3 alors qu'el1e va de 15 à plus de 20 m dans le secteur de localisation des
autres ouvrages.
Sur le plan quantitatif, les amplitudes moyennes de battement de la nappe superficielle
varie selon les années entre quelques dizaines de centimètres (l992, 1994 et 1995) à 2.5 m
environ (1991, 1993, 1996 et 1997). Au niveau des cordons, elles sont légèrement plus faibles
dans les sites proches des dépressions (Fig.VI.l3) que dans les autres sites (Fig. VI. 14). Sur le
plateau c'est la situation inverse, c'est-à-dire que les amplitudes de fluctuation des niveaux
d'eau dans les ouvrages proches des dépressions (V 102, V 103, UI04, UI05, V 106, Fig. VI. 16
et PVl-3, Fig.VI.l8) sont plus importantes que celles des niveaux d'eau dans les ouvrages
éloignés de ces dépressions (V97, Fig.VI.16, V96, V98, V99, VIOO et VIOl, Fig.VI.17).
La remontée des niveaux est amorcée après 250 à 350 mm de pluie en moyenne dans la
plaine littorale et dans une certaine mesure à l'extrême sud du plateau. Vers l'intérieur de ce
dernier, ce seuil est nettement plus élevé au point où en 1992 par exemple où il n'est tombé
que 900 mm de pluie dans le secteur, la remontée a été à peine perceptible sur les courbes de
niveau d'eau des ouvrages situés vers l'intérieur du plateau (V97, Fig.VI.l6, V96, U98, V99,
VI00 et VIOl, Fig. VI. 17).
Enfin, le groupe des piézomètres PV2 (Fig. VI.15) constitue un cas à part, car, quelque
soit l'importance des précipitations annuelles, l'amplitude de battement des piézomètres de ce
groupe est restée en deçà de l m durant les trois années de suivi, même en ce qui concerne les
deux piézomètres qui captent la nappe superficielle (PV2-4 et PU2-5).
VI. 5. 1.2 - Aquifère inférieur
Il est en général captif dans la zone de suivi à l'exception de la zone nord (PINU et
P2NU) et de quelques secteurs à l'Est et Nord-Est du champ de captage où il se confond avec
l'aquifère superficiel. La forme des courbes représentatives des niveaux d'eau dans les
ouvrages captant l'aquifère inférieur est en général calquée sur celle des ouvrages captant

137
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139
l'aquifère superficiel, avec cependant quelques particularités:
i) les courbes sont plus lissées au point où leur caractère bimodal durant les hautes eaux
est fortement amorti (FR6-1, (Annexe 8-la), FR7-3, (Annexe 8-1b), P2NU et F2NU, (Annexe
8-3b) et PZ11, (Annexe 8-2b) ou totalement inexistant (FR8-1, FR8-2, Fig.Vl.13, tous les
ouvrages de la Fig.Vl.19 et P1NU, Fig.Yl.2l).
ii) le temps qui s'écoule entre le démarrage des pluies et l'amorce de la remontée
devient relativement plus long si bien que les pics des maxima notamment sont plus ou moins
décalés dans le temps entre les 2 nappes (quelques jours à une semaine dans la plaine littorale,
un peu plus sur le plateau, pour les ouvrages les plus sensibles comme ceux des Fig. VI. 14 et
VI. 18)
Sur le plan quantitatif, la surtàce piézométriques de la nappe inférieure tluctue entre
quelques cm à environ 1.5 111 au dessous de la nappe superficielle, même à l'intérieur du champ
de captage. L'amplitude de ces fluctuations est légèrement inférieure ou parfois égale à ce11e de
le nappe superficie11e Comme c'est prévisible, au coeur du périmètre de captage, le niveau
piézométrique est déjà passé au-dessous du niveau zéro marin (Fig. VI. 18 et Annexe 8-3a),
pour descendre ponctue11ement jusqu'à -4 m (Fig Vl.20).
Enfin,
les amplitudes de battement des piézomètres PU2-l, PU2-2 et PU2-3
(Fig. VUS) qui captent la nappe inférieure près de la ligne de rivage, se révèlent, comme ce1les
de PU2-4 et PU2-S captant la nappe superficie1le, relativement faibles. Par ailleurs ces
piézomètres se caractérisent par des fluctuations supplémentaires de faible amplitude, mais de
plus grande fréquence, qui se superposent aux fluctuations saisonnières, donnant aux courbes
une allure en dents de scie
VI.S.2 - Interprétations et synthèse des résultats
De façon générale, les courbes se caractérisent par une évolution cyclique de fréquence
annuelle, comprenant une période de hautes eaux et une période de basses eaux séparées par
une période de remontée ou de descente des surfaces des nappes. Pendant la période
d'Octobre à Avril principalement (grande saison sèche), les nappes, qui ne sont plus
réalimentées, tarissent progressivement sous le triple effet de l'évapotranspiration, des
prélèvements et des vidanges naturelles dans les zones d'émergence (lac, lagunes et océan).
Lorsque la grande saison des pluies s'installe Mars à Juillet), les nappes sont réalimentées et
amorcent leur remontée environ 2 mois après les premières pluies c'est-à-dire habituellement au
mois de Mai. Ce délai est fonction de l'épaisseur de la zone non saturée, il correspond en effet

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141
au temps nécessaire pour imbiber cette dernière.
Une autre remarque générale s'impose: lorsque sur un même site ou sur des sites
géomorphologiquement semblables, plusieurs niveaux sont captés, il existe une différence de
charge nette entre la nappe superficielle et la nappe inférieure. Ce résultat, en accord avec les
données lithostructurales, confirme donc l'hypothèse de l'existence de deux nappes. Le cas de
FR7-1 et FE 1 (Annexe 8-1 b) dont les niveaux s'équilibrent avec celui de FR7-2 est
exceptionnel et semble être lié à un équipement technique défectueux (mauvaise étanchéité du
dispositif qui sépare, dans l'espace annulaire, la nappe superficielle de la nappe inférieure
captées). En outre, dans la plupart des cas, le niveau piézométrique de la nappe superficielle est
plus élevée que celui de la nappe profonde, indiquant que les phénomènes de drainance sont
généralement descendants dans le secteur du suivi piézométrique. Cependant, on peut observer
des positions de drainance ascendante. C'est ce qui se déduit en effet des positions relatives
des niveaux d'eau entre les piézomètres FR8··1 et FR8-2 (Fig.VI.13). Il en de même entre FR9-
1, FR9-2, FR9-4 , FE2 et FR9-3 d'une par et entre FR9-4 et tous les autres piézomètres du
groupe d'autre part (Fig.V1.l9). Mais même dans ces cas, on note que la tendance peut
s'inverser lorsqu'un certain seuil de recharge est dépassé (Fig. VI. 19, hautes eaux de 1993).
A quelques exceptions près, les fluctuations quasi-concomittantes ou en tout cas
parallèles des niveaux de la nappe infërieure avec celles des niveaux de la nappe superficielle
ainsi que la diminution progressive de leur différence de charge pendant la période de décharge
(Annexes 8-1 a et 8-2b). montrent bien que les secteurs d'interconnexion hydraulique entre les
deux nappes ne sont pas éloignés des points de mesure. Ils sont en effet situés, comme l'a
montré les résultats de rétude lithostructurale, dans la bordure nord des sables jaunes et sur le
plateau. Un autre effet de ces interconnections est la légère tendance de la surface
piézométrique de la nappe profonde à épouser le modelé géomorphologique sur les coupes
hydrogéologiques (Fig. V 12 et V. 13).
L'ordre de grandeur des amplitudes de fluctuations des surfaces des deux nappes
(quelques dizaines de centimètres à 2, 5 ou rarement 3 m) est en accord avec celui fourni
précédemment par les calies piézométriques (carte de distribution de la remontée et de la
baisse de niveau des nappes, Fig. VI4 et VIS ) La relative faiblesse des amplitudes de
fluctuation de la nappe inférieure, ainsi que le lissage des courbes représentatives de l'évolution
de la surface piézométrique de cette nappe, sont à mettre en relation avec sa plus grande
capacité de modulation du signal d'entrée (la pluie), du fait d'une épaisseur saturée nettement
plus importante que celle de la nappe superficielle. Ces deux phénomènes sont accentués par
l'augmentation de l'épaisseur de la zone non saturée et, lorsque la nappe devient libre, le
facteur emmagasinement

142
La sévérité particulière de l'étiage de 1996 constatée sur l'ensemble des courbes
s'explique par un déficit piézométrique relatif sur deux années consécutives (1003 mm
précipités en 1994 comme en 1995). Mais puisque les deux saisons pluvieuses qui ont suivi ont
été excédentaires (1227.5 mm n 1996 et 1547.9 mm en 1997), ce déficit a été comblé et les
nappes ont retrouvé, voire dépassé leurs niveaux habituels respectifs.
Les piézomètres du groupe PU2 (Fig.Y1.15) occupent comme déjà évoqué, une
position particulière, compte tenu de leur éloignement par rapport à la zone d'alimentation de
la nappe inférieure d'une part le degré élevé de salinité en ce qui concerne la nappe
superficielle d'autre part. En effet, PU2-4 et PU2-5 captent cette nappe superficielle dont la
salinité à cet endroit est proche de celle de l'océan. L'eau douce n'occupe alors qu'une
épaisseur de quelques mètres au-dessus de l'eau salée. Cette augmentation de la salinité serait à
l'origine de la faible amplitude de battement du niveau d'eau de la nappe superficielle à cet
endroit, l'élévation de la densité ayant tendance à rabattre le niveau piézométrique. En ce qui
concerne les autres piézomètres du groupe qui captent la nappe inférieure, la faiblesse de leurs
amplitudes de battement pourrait être par contre liée à leur éloignement par rapport à la zone
d'alimentation de la nappe, car leur salinité était encore relativement faible au moment des
mesures (1991-1993). L'allure en dents de scie de PU2-1, PU2-2 et PU2-3 est due à
l'influence des ondes de marées océaniques.
En outre, la chute brutale du niveau d'eau dans le piézomètre PU2-1 à partir du mois
d'Avril 1992 devrait être, comme nous l'avions déjà signalé, accidentelle. En effet, il est
intervenu à la suite d'une grosse pluie qui à détérioré la dalle de protection superficielle de
l'ouvrage, entraînant une circulation d'eau dans l'espace annulaire mal cimenté. La destruction
du remblai argileux prévu pour isoler la nappe superficielle aurait ainsi provoqué une arrivée
massive de l'eau salée dans les crépines à partir de l'espace annulaire. L'augmentation en flèche
de densité qui s'en est suivi a provoqué cette chute brusque de niveau. La preuve en est que
lorsqu'on pompe dans le piézomètre, sa conductivité qui avait grimper de 209 pS/cm à l'origine
(Janvier 1992) pour être proche de celle de l'eau de mer (50 000 pS/cm en Août 1992),
commence à diminuer progressivement. En août 1992 par exemple, elle s'est stabilisée autour
de 3750 pS/cm après quelques minutes de soufflage au compresseur.
Notons enfin que le caractère progressif de la recharge des nappes du Sud vers le Nord
est particulièrement remarquable sur la Fig. V1.21. Pour la recharge de 1996 notamment, on
voit que la remontée piézométrique a atteint son maximum d'abord dans PZ 10 qui est l'ouvrage
le plus méridional, ensuite dans SH, PZ5 et PZ6 qui occupent une position intermédiaire, et
enfin Pl NU qui occupe la position la plus septentrionale.
Cette succession dans le

143
positionnement chronologique des pics montre qu'en ce qui concerne la nappe inférieure, la
recharge débute sur la bordure sud du plateau et aussi dans les sables jaunes dès le mois de
Mai-Juin. Ce sont des zones où l'épaisseur de la zone non saturée de l'aquifère superficiel est
faible. Cette recharge de la nappe inférieure s'opère dans le secteur par l'intermédiaire des
"fenêtres" d'interconnexion hydraulique avec la nappe superficielle précédemment mises en
évidence lors de l'étude lithostructurale des réservoirs (Chapitre V). Elle augmente rapidement
en amplitude pendant que dans la partie nord, c'est-à-dire à l'intérieur du plateau, la recharge
n'a pas encore démarré ou démarre à peine. Les sables jaunes situés immédiatement au Sud de
la lagune Djonou constitueraient par conséquent un véritable "château d'eau" pour cette lagune
mais aussi et surtout pour le champ de captage de Godomey.
VI.6 - ESTIMATION DE LA RECHARGE DE L'AQUIFERE SUPERFICIEL DANS LE
SECTEUR DU CHAMP DE CAPTAGE DE GODOMEY
Bien qu'il ait été possible de différencier dans la zone de captage une nappe
superficielle d'une nappe inférieure tout au moins, les deux ensembles ne semblent pas être
isolés partout puisqu'ils réagissent en gros de la même façon aux sollicitations (réalimentation
et pompages) avec toutefois, ce qui est logique, un décalage plus ou moins important dans le
temps et dans l'espace. La nappe inférieure est donc réalimentée par l'intermédiaire de la nappe
superficielle par des liaisons hydrauliques discontinues dans l'espace certes.
Une estimation de la recharge au niveau de cette nappe superficielle a été donc tentée
pour les années 1992 et 1993 dans le domaine délimité par l'effet des pompages intensifs sur sa
surface piézométrique (Fig. VI.22).
Elle intègre trois composantes:
le volume d'eau
correspondant à l'amplitude moyenne de remontée piézométrique provoquée par la recharge
de la nappe, le volume d'eau vidangé dans la lagune Djonou et le volume d'eau pompé dans les
forages du champ de captage pendant la même période de recharge et
que celle-ci a dû
compenser en sus des remontés piézométriques. La superficie affectée par le cône de
dépression induit par les pompages sur la surface piézométrique de la nappe a été d'environ
38,7 krn2 (Fig.VI.22a) pendant la saison sèche (étiage) et 33.7 km2 (Fig.VI.22b) pendant la
saison humide, soit 36 krn2 en moyenne
Dans ce qui suit, nous procéderons à une estimation de chacune de ces trois
composantes identifiée.

144
ECHELLE
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2
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Fig. VI.22 - Limites de la zone d'influence des pompages de Godomey sur la nappe superficielle 1"11 1993 à
l'étiage (a) et pendant les hautes eaux (b)

145
VL6.1 - Hydrogrammes des hauteurs et des débits de la lagune Djonou au pont
de Godomey et détermination des volumes d'eau vidangés
Dans le cadre de la mise en oeuvre de notre étude, un limnigraphe a été installé sur la
lagune Djonou au pont de Godomey, dont le bassin versant couvre une bonne partie du Sud du
plateau d'Allada. Les fluctuations du niveau de la lagune ont pu être ainsi enregistrées en
continu durant deux ans (Fig. VL23a). Parallèlement, des mesures de débits ont été effectuées à
différents stades d'évolution du niveau enregistré, en vue de construire la courbe de tarage du
cours d'eau (Annexe 9). La courbe des cotes de l'eau combinée avec celle de la pluie, montre
un important pic au mois de Septembre 1991 (cote = 100 cm), provoqué pour l'essentiel par
l'arrivée de la crue de l'Ouémé en provenance de son cours supérieur situé au Nord du pays, et
dans une moindre mesure, par les eaux de la petite saison des pluies qui s'amorçait. Mieux, le
pic de la crue de 1993, est nettement décalé par rapport à la pluie (3 semaines) comme s'il
s'agissait d'une nappe C'est qu'on est en fait en présence d'un écoulement souterrain et que
Djonou constitue véritablement un exutoire pour la nappe superficielle comme l'avait montré la
Fig. VL 12. La courbe d'évolution des débits nous permettra d'estimer les volumes annuels d'eau
écoulés en liaison avec la vidange de la nappe.
VI.6.1.1 - Principe de calcul
Une méthode simple d'estimation de la recharge d'une nappe d'eau souterraine a été
développée (in Fetter, 1988), qui utilise les hydrogrammes d'un cours d'eau enregistrés sur au
moins 2 années consécutives.
En effet, l'équation de la courbe de récession relative à l'écoulement de base c'est-à-
dire celui qui est lié à la vidange de la nappe drainée par le cours d'eau considéré, est de la
forme:
Q : Débit d'écoulement au temps t après le début de la récession
Qo : Débit d'écoulement au début de la récession
a:
une constante de récession fonction du bassin.
t : temps écoulé depuis le début de la récession

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147
Donc 00 varie de façon logarithmique avec le temps.
En construisant un hydrogramme sur un repère semi-logarithmique (débit sur l'échelle
logarithmique et le temps sur l'échelle arithmétique), on obtient une droite de récession relative
à l'écoulement de base considéré (Fig.V1.23b).
Le volume total d'eau souterraine potentiellement vidangeable V,p est le volume
qu'accumulerait une récession complète. Sa valeur peut être déduite de l'expression:
tl est le temps que met l'écoulement de base pour passer de Qo à 0.1 On (un cycle log de 0).
Si l'on détermine en fin d'une récession le volume total réel d'eau souterraine drainé
durant cette récession et que l'on détermine également le volume total potentiellement
drainable au début de la récession suivante, la différence entre ces deux grandeurs correspond à
la recharge de la nappe intervenue entre les 2 récessions.
La part V, du volume d'eau Vip potentiellement drainable écoulée réellement depuis
un temps t après le début de la récession, est donnée par l'expression:
VI = VIp / 10(t/tl)

V, = (On td2.3)/ 10(1111)
L'application de cette méthode suppose naturellement qu'aucun prélèvement d'eau
n'intervient dans le bassin et que par conséquent, toute l'eau souterraine écoulée provient de
l'écoulement
de
base.
Lorsqu'il
existe
des
prélèvements
d'eau
par
pompage
ou
évapotranspiration, cette quantité doit être évaluée et ajoutée au volume obtenu par la méthode
de calcul ci-dessus pour obtenir la recharge totale intervenue dans l'aquifère.
V1.6.1.2 - Application au cas de la lagune Djonou au pont de Godomey
De la Fig. VU 1b, on déduit:
Pour la récession de 1991 - 1992.
00 = 900 I/s
l'91 c.= 7 9 mois

148
9
Vip (91) = Qo ttf2.3 = 8. 10 litres
t91 = 6.3 mois
V
(91) =
t
Vip / lO(tltl) = 1.28. 109litres
où t est le temps mis par la vidange réellement intervenue durant la récession de l'année
considérée, c'est-à-dire 1992.
Pour la récession de 1992-1993
Qo = 375 Vs
t'92
=
6.7 Mois
9
Vtp (92) =
6.5. 10 litres
t92= 5 mois
9
Vt (92) = 1,17. 10 litres
La recharge R de l'année 1992 est de :
9
9
9
R(92)= Vtp (92) - Vt (91) = 6.5.10 - 1.28. 10 = 5.22. 10
9
R(92) = 5.22. 10 litres par an, soit 165 Vs.
Elle est très faible par rapport aux estimations de Pallas, (1988), c'est-à-dire 364 Vs et,
comme on le verra dans le prochain chapitre, par rapport à celles obtenues par modélisation
avec le logiciel ESTRA de SOGREAH-Ingénierie (350 Vs). Cet écart pourrait s'expliquer par
le fait qu'une partie importante de l'eau drainé par le système Ahouangan-Dati-Djonou est
emmagasiné dans le bassin de la retenue sur le Todouba, puis pompée pour irrigation et/ou
évaporée.
En 1991-1992 les prélèvements dans le champ de captage de Godomey étaient de 248
Vs.
Le débit total extrait par la décharge dans la lagune et les pompages (non comprises
l'ETR et les pertes dans le lac Nokoué), est donc de:
Rt(92) = 165 + 248 = 412 Vs
Elle est supérieure au débit actuellement pompé dans le champ de captage de
Godomey.
L'année 1992 a été une année légèrement déficitaire sur le plan pluviométrique. La
récession de l'année 1993 n'a pas été enregistrée. Mais on peut remarquer sur la courbe que la
remontée de niveau d'eau dans la lagune en 1993 (1373.5 mm de pluie)
correspond

149
approximativement à celle de 1991 (1406.6 mm de pluie). On peut donc en déduire que le
volume potentiel vidangeable de 1993 devrait avoisiner celle de 1991, c'est-à-dire 8.109 litres.
Connaissant le volume réellement vidangé en 1992 soit Vt(92) = 1,17.109 litres
on aura comme recharge pour 1993:
R (93) = Vtp (93) - Vt(92) = 6,83.109 litres soit 217 Ils
Rt(93) = 217 +311 = 5281/s
En année humide ( 1373.5 mm de pluie en 1993), la recharge dépasse donc sensiblement les
2001/s.
Mais la recharge ne se produit que durant 6 à 7 mois (Avril à Octobre) de l'année.
Pendant cette période, nous considérons qu'il ne s'est vidangé qu'environ la moitié du total
annuel, soit 108.5 I/s, ou 3 421 656 m3/an ou encore une lame d'eau de 0,095 m sur les 36
km2 de superficie.
VI.6.2 - Remontée piézométrique et volume d'eau rechargé
L'amplitude moyenne des remontées piézométriques provoquées par les 6 à 7 mois de
pluie dans le secteur et déduite des fluctuations piézométriques spatio-temporelles est en
moyenne de 2,17 m sur la plaine littorale (Tableau VI.5) et 0,97 m sur le plateau (Tableaux
VI.6 et VI.7) soit une moyenne générale de l'ordre de 1,6 m.
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1991
1992
1993
1994
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Ouvrage
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FR5-3
3.12
2.08
2.76
2.08
1.76
2.36
PU3-1
2.92
2.48
2.92
1.64
1.64
2.32
FP1
3.0
1.68
3.0
1.76
1.44
2.18
FR7-2
2.68
1.28
2.56
1.6
1.08
1.84
MOY
2.93
1.88
2.81
1.77
1.48
2.17
Tableau VI.4: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés dans la plaine littorale
En supposant une porosité de drainage de 10% (hypothèse relativement optimiste),
cette amplitude correspond à une lame d'eau de 0,160 m. En effet, les
battements de niveaux dans les piézomètres de la zone se font dans la plupart des cas, soit dans
les sables jaunes des cordons anciens dont la porosité de drainage est comprise entre 8 et 10

150
%, soit dans la Terre de barre dont la porosité de drainage devrait être du même ordre (voir
Fig.V.12 à V.13), sinon inférieure.
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1992
1993
MOY
Ouvrage
V96
0.2
0.76
0.48
V97
0.2
1.24
0.72
V98
0.2
1.48
0.84
V99
0.2
1.40
0.80
VI00
0.24
1.44
0.84
VIOl
0.22
1.28
0.75
MOY
0.21
1.27
0.74
Tableau VI.5: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés vers l'intérieur du plateau (zone haute)
\\
ANNEE
1992
1993
MOY
Ouvrage
VI02
0.52
1.36
1.06
VI03
0.44
1.56
1.00
V104
0.44
2.72
1.58
VI05
0.44
1.88
1.16
MOY
0.46
1.88
1.2
Tableau VI.6: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés sur la bordure du plateau (zone basse)
VI.6.3 Recharge totale
Les prélèvements ont été de 311 Ils en 1993 dont 174 Ils d'Avril à Octobre, soit 5 487
264 m3 correspondant à une lame d'eau de 0,152 m pour les 36 km2.
La recharge totale correspond donc à une lame d'eau de 0,407 m ou 407 mm ( 0,152
m + 0,160 m + 0,095 m) soit 14652000 m3 ou 40 142 m3/j ou encore 465 Ils soit 30% de la
pluie de l'année considérée (1993) qui a été de 13 73,5 mm.

151
Cette recharge n'est pas uniformément répartie sur le périmètre. Elle est probablement
plus importante dans les sables jaunes que sur le plateau, mais elle aura tendance à converger
vers le cône de dépression généré par les pompages.
Ce résultat est comparable à celui issu d'un calcul du bilan du bassin de la lagune
Djonou (Fig. VI. 16) par SGI en ce qui concerne l'année 1979 qui a été également une année
très excédentaire sur le plan pluviométrique (421.106 m3 pour 1785 mm de pluie sur 970 km2)
soit une lame d'eau de 434 mm.
Les Fig.IV.16 et IV.17 montrent qu'en fait en année moyenne (1050 à 1150 mm de
pluie), la recharge avoisine les 100 à 104.106 m3 sur les 970 km2 de l'ensemble du bassin de la
lagune Djonou, soit environ une lame d'eau de 103 à 107 mm. Elle est du même ordre de
grandeur que celle qu'on lit sur la Fig.IV.18, ce qui correspond pour les 36 km2 de superficie
de bassin hydrogéologique superficiel lié aux pompages, à un volume d'eau compris entre 3
711 340 et 3 852 000 m3 l'an, c'est-à-dire 10 168 à 10553 m3/j ou 118 à 122 Ils ou en
moyenne 120 Ils. Cependant, si l'on considère le cône de dépression induit par les pompages
au niveau de la nappe inférieure (Fig. VI. 10), on se rend compte que la surface drainée fait en
réalité au moins le double des 36 km2 relative à la nappe superficielle soit au moins 240 Ils.
Dans tous les cas, les 330 Ils actuellement pompés semblent être supérieurs à la recharge de
l'année moyenne. Si c'était le cas, le champ de captage est condamné à plus ou moins brève
échéance. Cependant, ce déficit est susceptible d'être périodiquement compensé par les
recharges exceptionnellement élevées qui se produisent dans le bassin lorsque deux ou
plusieurs années consécutives de pluviométrie excédentaire interviennent, comme c'est le cas
en 1996 et 1997. C'est du moins ce que semble témoigner les courbes de fluctuation
piézométriques des ouvrages du périmètre de captage (Fig. VI.18, VI.20 et VI.21), qui ont
connu des remontés spectaculaires en 1997.
VI.7 - SIMULATION HYDRODYNAMIQUE DE L'AQUIFERE INFERIEUR
La phase de modélisation a été réalisée finalement pour le compte de la Direction de
l'Hydraulique avec une équipe de SOGREAHISCET-Tunisie. La conception du modèle a été
réalisée au Bénin, et son calage entrepris au Bénin et au siège de SOGREAH à Grenoble. Ce
travail de modélisation s'est largement appuyé sur les données recueillies sur le terrain durant
les 5 premières années de cette étude. Rappelons que l'objectif de cet exercice de modélisation
qui est d'évaluer dans le temps et l'espace le risque d'intrusion saline dans la nappe du
Continental Terminal du plateau d'Allada, compte tenu de l'augmentation rapide de la demande
en eau liée à la forte croissance de la ville de Cotonou, rejoint parfaitement l'un des objectifs

152
spécifiques de notre étude. Il faut signaler que les résultats qui seront présentés sont encore
préliminaires et sont donc appelés à être approfondis.
Le logiciel utilisé (ESTRÀ) est conçu par SOGREAH Ingénierie. Le modèle ESTRA,
son fondement mathématique et son principe de calcul, le modèle conceptuel et son maillage,
les résultats des calculs et leurs interprétations sont présentés dans ce qui suit.
VI.7.1 - Particularités du modèle ESTRA
ESTRA est un modèle aux différences finies, conçu pour représenter les systèmes
multicouches. Les écoulements dans chaque couche peuvent être soit libres soit captifs, selon
les conditions structurales et piézométriques. Les aquifères peuvent être ou non en contact
avec la mer. Le modèle est conçu en effet pour pouvoir gérer les nappes avec intrusion saline
et traiter le problème de l'ouverture à la mer (sea side window). Il peut effectuer des calculs
soit en régime permanent, ce qui permet d'obtenir directement des solutions équilibrées, soit en
régime transitoire
pour tenir compte des variations réelIes en fonction du temps, de
certaines conditions et sollicitations (pompages, infiltrations, sécheresse, etc.).
Le logiciel ESTRA est composé par les modules suivants:
- un module de gestion des données et de calcul en régime permanent, qui ne prend en
compte que la dynamique de la phase d'eau douce seule: MONA;
- un module de calcul en régime transitoire, qui ne prend également en compte que la
dynamique de la phase d'eau douce seule;
- un module de calcul en régime transitoire avec la dynamique des deux phases eau
douce et eau salée;
- un module de gestion des résultats pour les modules de calcul ci-dessus;
Compte tenu du temps \\ imparti pour l'étude et dans le souci de faire évoluer
progressivement la sophistication des approches de modélisation du système aquifère du
plateau d'Allada dont le programme ne fait que démarrer, il a été retenu de ne faire appel, à
cette première phase, qu'aux modules de calcul de la dynamique de l'eau douce seule.
Enfin, pour faciliter l'entrée des données et la préparation des résultats, le programme
de calcul ESTRA est muni d'un interface d'échange avec un pré et un post-processeur.

153
VI. 7.2 - Fondement mathématique
Les écoulements sont supposés quasi-horizontaux. La simulation des écoulement
souterrains quasi-horizontaux en régime permanent et en régime transitoire dans un aquifère en
charge, à surface libre ou mixte est régi par:
i) l'équation de continuité:
div QE + Qex = SdHJdt
ii) la loi de Darcy généralisée:
~=T.gradH
où:
QE = vecteur orienté suivant la direction de l'écoulement dont le module
représente le débit à travers une section verticale de largeur unité traversant l'ensemble des
formations aquifères;
Qex = somme algébrique des débits par unité de surface géographique
représentant les échanges d'eau entre l'aquifère et son environnement, les débits entrant dans
l'aquifère étant affectés du signe positif, ceux sortant du signe négatif
H(x,y) Charge ou cote piézométrique local
S(x,y,H) Coefficient d'emmagasinement local, représentatif des variations
d'emmagasinement dans l'ensemble des couches perméables subissant l'influence des variations
de charge
T(x,y,H) Matrice des transmissivités globales de l'aquifère pour les écoulements
horizontaux.
L'écoulement est ainsi défini par deux vitesses moyennes sur une section verticale: la
position de la section verticale est donnée par les coordonnées x et y du point considéré. La
schématisation en plan consiste à diviser le domaine de calcul en mailles prismatiques, de base
carrée ou rectangulaire, de dimensions constantes ou variables selon les mailles.
L'utilisation du programme ESTRA suppose que deux hypothèses fondamentales de
base soient vérifiées:

154
i) le milieu est poreux: les caractéristiques hydrodynamiques affectées à chacune des
mailles du modèle sont des valeurs moyennes représentatives du volume défini par les mailles;
ii) l'écoulement est quasi horizontal et laminaire et donc obéit à la loi de Darcy:
l'épaisseur des formations aquifères est faible par rapport aux dimensions horizontales du
modèle, l'hypothèse d'un écoulement horizontal à l'échelle du modèle est donc licite.
Le programme ESTRA utilise la méthode des différences finies avec un processus
itératif pour la résolution des équations mathématiques. En régime permanent, la solution est
obtenue quand la tolérance fixée est satisfaite pour toutes les mailles (inférieure à une valeur
préalablement fixée par l'utilisateur). Cette valeur dépend de la précision désirée et du nombre
d'itérations voulues.
VI.7.3 - Modèle conceptuel
Le système hydraulique modélisé est constitué par le système aquifère inférieur du
Continental Terminal du plateau d'Allada et son prolongement dans le margino-littoral.
Considéré comme un aquifère mono couche à nappe libre au Nord, il a été considéré au Sud
comme un sous système bicouche à nappe captive avec:
- une couche supérieure sablo-argileuse d'une épaisseur maximale de 50 m;
- une couche inférieure à dominante sableuse plus perméable, dans laquelle est puisée
l'eau captée par l'ensemble des forages d'Alimentation en Eau Potable (AEP) de Godomey; son
épaisseur peut également atteindre et dépasser Sam.
Le régime d'écoulement du système est donc mixte, libre au Nord et captif sous les
cordons littoraux au Sud. Son exutoire en mer a été fixé à environ 15 km du rivage, sur la base
des données lithostructurales de la bordure littorale fournies par les coupes des Fig.V.2 et V.3
notamment.
VI.7.4 - Maillage du système
Le maillage est carré et correspond à une grille d'espacement de 1 km. Il a été
toutefois resserré horizontalement et verticalement de façon progressive dans la zone de
captage de Godomey où on a des éléments d'environ 300m de côté (voir alignement des
vecteurs vitesse sur les Fig.VI.24b et VI.25b). Au total le modèle compte 64x49, soit 3116
mailles.

155
VI.7.5 - Simulations
VI. 7.5.1 - Calage en régime permanent
La simulation en régime permanent fait appel au module MONA. Ce premier exercice
est nécessaire afin de rendre cohérentes entre elles les données mesurées et estimées qui
régissent les écoulements souterrain
Les données d'entrée du modèle sont:
- la piézométrie
- la cote du sol
- la cote de drainage
- la cote du substratum
- la cote intermédiaire entre les deux couches constitutives du système
- la cote du toit de la partie captive du système
- la cote de drainage
- le coefficient de drainage
- la perméabilité de la couche inférieure
- la perméabilité de la couche supérieure
- la transmissivité du substratum (ou transmissivité de socle)
- l'infiltration
- les conditions aux limites.
VI. 7.5.1.1 - Perméabilité
Pour le démarrage des simulations, des perméabilités comprises entre 3 et 5.10-4 rn/s,
obtenues par les essais de pompage les plus représentatifs pour le secteur, ont été retenues
pour la couche inférieure dans la zone du champ de captage de Godomey. Elles ont été ensuite
complétées sur toute la zone modélisée par les résultats obtenus des essais de pompages les
plus fiables et des analyses granulométriques (voir chapitre chapitres IV.2 de la 1ère patrie et
VI.3 de la Hème partie). Des perméabilités inférieures d'environ une puissance de 10 aux
perméabilités précédentes ont été affectées à la couche supérieure.
VI. 7.5. 1.2 - Infiltrations
Le système modélisé a été divisée en trois zones (Cotonou, Allada et Ouidah) car la
répartition des infiltrations n'est pas homogène sur l'ensemble du domaine. Avec des
précipitations moyennes de 1284 mm1an et une réserve du sol estimée à 60 mm, l'infiltration au

156
niveau du sol, pour lin terrain non recouvert par la forêt a été estimée à 156 mm/an soit
environ 12% du volume des pluies sur la période considérée Cependant, la répartition annuelle
de l'infiltration est relativement hétérogène avec des apports concentrés pour l'essentiel sur les
trois mois de mai, juin et juillet. Ainsi pour Cotonou, qui est relativement plus arrosée, les
moyennes mensuelles infiltrées se répartissent comme ci-après:
Infiltrations moyennes mensuelles à Cotonou en mm (1991-1995)
J
F
M
A
M
J
J
A
S
0
N
D
Total
0
0
0
0
0
32
83
62
0
4
0
0
181
Tableau VI.7: Infiltrations moyennes mensuelles à Cotonou en mm (1991-1995)
(SOGREAH 1SCET-Tunisie, 1997)
VI. 7.5. 1.3 - Conditions aux limites
Elles découlent des coupes hydrogéologiques et des cartes piézométriques du système.
Au Nord du système une limite à flux nul a été imposée. A l'Ouest comme à l'Est, des limites à
potentiels imposés ont été maintenues, de même qu'à 15 km au large où l'exutoire du système
est supposé se situer
VI. 7.5. 1.4 - Recherche d'un état piézométrique stationnaire de référence
La recherche d'un état connu du système dans lequel il y aurait à la fois stabilité des
débits entrant et sortant et stabilité des hauteurs piézométriques, a amené à considérer la carte
piézométrique établie en 1981 par SGI (Fig.IV.7 et IV.9) comme état de référence pour le
calage en régime permanent. A l'époque en effet, les débits de pompage étaient encore
relativement faibles (18511s en 1981, en moyenne 16411s sur les cinq dernières années). De plus,
les puits qui ont servi
pour les mesures de niveau ont été nivelés au moyen d'un altimètre
barométrique. Il s'agit d'une piézométrie basée exclusivement sur les puits à grand diamètre. Ce
qui revient à dire que dans le secteur du champ de captage notamment, le système hydraulique
à été considéré comme unique et à nappe libre correspondant à celle de la nappe superficielle.
Cette interprétation est dans une certaine mesure concevable, car les deux nappes sont, dans ce
secteur, par endroit en interconnexion hydraulique. Par conséquent, en régime véritablement
permanent, les niveaux des deux sous-systèmes devraient s'équilibrer à peu près au niveau de la
nappe superficielle. En outre, l'intrusion saline constaté à la périphérie est du champ de captage
semble provenir du lac Nokoué, probablement par l'intermédiaire de l'aquifère superficiel. Sur
l'ensemble du plateau, les ajustements du régime permanent comme celui du régime transitoires
se feront donc relativement à la nappe superficielle.

157
VI. 7.5.1.5 - Ajustement du modèle sur l'état piézométrique de référence
Les ajustement ont porté essentiellement sur les deux paramètres les plus sujets à des
incertitudes, à savoir l'infiltration et la perméabilité. Les autres paramètres d'entrée du modèle
ont été jugés moins sujets à des erreurs. A chaque simulation, le programme édite la surface
piézométrique de référence, ainsi que les écarts entre celle-ci et la surface piézométrique
calculée. Au terme de nombreuses simulations, le modèle le modèle obtenu a été jugé
suffisamment représentatif du comportement moyen de la nappe, c'est-à-dire, de sa piézométrie
et de ses débits. Ces derniers sont comparables aux débits calculés en 1988 par Pallas. Les
infiltrations moyennes annuelles alors retenues sont au total de 2150 Ifs, soit environ 1 Ifs par
maille de 1 km2. Les résultats des simulations font ressortir le bilan hydraulique ci-dessous:
ENTREES (1/s)
SORTIES (1/s)
- Infiltration eau
- Pertes en mer--------------------------------------------500
de pluie ----2150
- Drainage du lac Ahémé---------------------------------450
- Drainage de la SÔ ---------------------------------------450
- Drainage des lagunes Toho-Djonou-------------------500
- Drainage du lac Nokoué- ------------------------------250
Total
2150
2150
Tableau VI.S: Bilan hydraulique de l'aquifère inférieur du plateau d'Allada et de sa marge
littorale (en Ifs): régime permanent, 1981 (SOGREAH / SCET-Tunisie, 1997)
Ce résultat équilibré à 2150 Ifs, est analogue à celui fourni par le modèle de Pallas
(1988).
VI. 7.5.1.6 - Comparaison de la piézométrie calculée et mesurée
La piézométrie calculée à l'échelle de l'ensemble du système hydraulique est illustrée par
la Fig.VI.24a. La superposition des isopièzes mesurées et calculées est globalement acceptable.
En particulier, la reproduction de la situation piézométrique de la zone du champ de captage et
du dôme piézométrique septentrional est suffisamment correcte. Cependant, le drainage par les
cours d'eau nia pas été suffisamment pris en compte dans le modèle.
A l'échelle locale du secteur du champ de captage, la Fig. VI.24b fait apparaître une
légère augmentation des hauteurs piézométriques calculées parce que celles-ci correspondent

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Fig.VI.24 - Piézométries calculée et mesurée en régime permanent de l'aquifère inférieur en 1981: (a)
ensemble du système; (b) secteur de Godomey-Aborney Calavi
(d'après SOGREAH /SCET-Tunisie, 1997 complété)

159
au régime permanent dans les conditions naturelles non influencées par les pompages. Il s'est
agit, de reproduire approximativement les conditions d'équilibre naturel avant les sollicitations
anthropiques.
V17 5. 1.7 - Conclusion sur le régime permanent
Le calage en régime permanent du modèle du système aquifère du plateau d'AJlada et
de la zone littorale environnante obtenu permet de tirer des conclusions du point de vue du
bilan en eau calculé d'une part, de l'orientation des flux dans le secteur du champ de captage
dans des conditions d'écoulement peu ou pas influencé d'autre part.
En effet, les apports aux limites sont très importantes et constituées exclusivement par
l'infiltration directe ou retardée (flux latéraux). Cette infiltration intervient apparemment sur
toute la surface du système mais particulièrement dans la moitié méridionale et le Nor-Est du
système aquifère. Les pertes vers les limites continentales et océanique du système (lac Ahémé,
Sô-lac Nokoué, Djonou et océan) sont également importantes et donnent une indication sur les
potentiels exploitables de l'ensemble de celui-ci.
L'orientation générale des écoulements dans le secteur du champ de captage est
illustrée par les vecteurs vitesse de la Fig.VI.24b. Les flux sont tous dirigés vers le lac Nokoué
et l'océan en régime non influencé. Aucun risque d'intrusion saline vers le secteur n'est apparu.
Les pompages intensifs étant pour l'instant concentrés au champ de captage de
Godomey, il a paru intéressant d'étudier le système en régime transitoire pour apprécier l'effet
de ces pompages sur l'hydrodynamique du système.
VI.7.5.2 - Calage en régime transitoire
Il s'est agit en fait de reproduire la situation la plus avancée par rapport à la période
d'étude. Le régime permanent de Décembre 1996 a été donc retenu comme aboutissement de
la simulation. A défaut d'une piézométrie mesurée pour cette date, le résultat a été comparé à
la piézométrie d'Avril 1993
Vl.7.5.21 - Données d'entrée pour le régime transitoire
Les données d'entrées sont celles du régime permanent auxquelles s'ajoutent le coefficient
d'emmagasinement et les débits de pompage dans le champ de captage.
Les valeurs de coetftcient d'emmagasinement mesurées sont comprises entre 10-(, et

160
10-3 (voir chapitre chapitrcs 1V.2 de la 1ère patrie et VI.3 de la Hème partie).
Entre 1981 et 1995, les prélèvements sont passés progressivement de 1851/s et 3171/s (la
moyenne de 1996 et des quatre années précédentes est d'environ 3001/s).
VI. 7.5.22 - Ajustement du modèle sur l'état piézométrique de référence
Le calage s'est fàit en jouant surtout sur le coefftcient d'emmagasinement. Finalement,
les valeurs adoptées pour le modèle varient de 5.10-3 au Sud à 10- 1 au Nord, afin de tenir
compte respectivement du caractère captif et libre de la nappe.
Le bilan d'eau après équilibre au régime permanent correspondant au débit de pompage
de Décembre 1996 est présenté dans le tableau VI.9.
ENTREES (Ils)
SORTIES (Ils)
- Infiltration eau
- Forages de la SBEE-------------------------------------300
de pluie ----2150
- Pcrtes en mer--------------------------------------------SOO
- Drainage du lac Ahémé---------------------------------450
- Drainage de la SÔ ---------------------------------------450
- Drainage des lagunes Toho-Djonou-------------------350
- Drainage du lac Nokoué- ------------------------------100
Total
2150
2150
Tableau VI.9: Bilan hydrique de l'aquifère inférieur du plateau d'Allada et de sa marge
littorale (en Ils): régime permanent correspondant au débit de pompage de Décembre 1996
(SOGREAH / SCET-Tunisie, 1997)
VI.75.2.3 - Comparaison de la piézométrie calculée et mesurée et
analyse sur le bilan hydrique
La Fig.VI.2Sa présente la piézométrie calculée. En l'absence d'une piézométrie de
référence à l'échelle régionale pour 1996 (faute d'ouvrages en service exploitables à cet effet),
c'est la piézométrie mesurée du secteur de Godomey de 1993 qui a servi de base pour
l'ajustement. La Fig Vl.25b montre que l'ajustement est passablement correct et surtout que la
reproduction de la dépression piézométrique induite par les pompages est bonne.
Le bilan reste équilibré, l'augmentation des débits de pompage ayant été compensée par
une diminution des pertes dans le lac Nokoué et les lagunes Toho-Djonou. Lorsque la capacité

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162
limite de compensation des prélèvements par les pertes potentielles dans le lac Nokoué
notamment sera dépassé et que la réserve de l'emmagasinement sera dépassée, c'est l'eau
(salée) du lac qui tendra à prendre progressivement la relève. Cette situation commence
apparemment à s'installer dans la mesure où les teneurs en chlorures commencent déjà, comme
nous le verrons dans le prochain chapitre, à augmenter dans les forages situés sur la périphérie
est du champ de captage. Toutefois ce phénomène peut être de nature ponctuelle et pourrait
être corrigé en adaptant les débits de pompage.
Les changements d'orientation des vecteurs vitesse traduisent la nouvelle distribution
des charges, donc des sens d'écoulement. Tous les flux du secteur sont orientés vers le champ
de captage. L'appel d'eau serait donc effectif non seulement du côté du lac mais également de
celui de l'océan. En bordure du lac Nokoué, le niveau piézométrique serait déjà proche de zéro.
VI.7.5.2.4 - Conclusion sur le régime permanent du débit de pompage de
Décembre 1996
Le calcul du bilan hydrologique (des apports et écoulements) à partir des données
hydrométéorologiques dégage un apport global de l'ordre de 2 m3/s sur l'ensemble du secteur
étudié (environ 2000 km2) et de l'ordre de 0,5 m3/s en relation avec le secteur de captage de
Godomey. Le fond du cône de rabattement général de la surface piézométrique induit par les
pompages intensifs se situe à 5-6 m au-dessous du niveau naturel originel près du forage F13
(Fig. VI.26), au point où un très vaste domaine géographique (environ 2 km2) se retrouve en
dessous du niveau de la mer. Ces deux données montrent que le débit d'exploitation actuel est
proche sinon dépasse déjà le débit maximum exploitable dans la situation hydrométéorologique
de 1996 et que le risque d'intrusion saline est évident.
Par ailleurs, une simulation d'un pompage de longue durée (20 ans) au débit constant de
1995 (environ 3301/s) entreprise à titre démonstratif, induit un rabattement très important par
rapport au niveau piézométrique de départ (Fig.VI.27), confirmant encore une fois le risque
d'intrusion saline dans le champ.
En conséquence, pour les besoins futurs en alimentation en eau potable et industrielle
de la ville de Cotonou, il est souhaitable de rechercher et développer de nouveaux sites de
captage de l'aquifère exploité. Pour le long terme, une exploitation conjointe des eaux de
surface et des eaux souterraines devra sans doute être envisagée. Dans cette perspective, la
gestion globale future de la ressource nécessite de mettre en place un réseau de station de
mesures et d'observation sur la qualité et la quantité des eaux transitant et stockées dans les

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champ de captage de Gi>domey (SOGREAH ISCET-Tunisie, 1997)

164
rivières et les aquifères.
Enfin le déplacement progressif de l'exploitation du champ vers l'Ouest à partir de
1992 est de nature à réduire le risque d'intrusion saline du côté du lac Nokoué.
VI.7.S.3 - Fiabilité du modèle
Il est important de souligner que les résultats exposés au stade actuel du travail de
modélisation sont des résultats préliminaires qui sont appelés à être améliorés. Le calage
obtenu n'est pas encore tout à fait satisfaisant et cela d'autant plus que les données existantes
sur les fluctuations piézométriques n'y sont pas encore prises en compte. En outre, les données
d'entrée introduites dans
ce modèle n'ont pas été optimisées dans leur estimation par un
traitement géostatistique de régionalisation adéquat.
En conclusion, ce modèle ne peut, au stade actuel de son développement, être
considéré comme un outil de prévision. Mais il a le mérite de donner des tendances sur certains
aspects de l'hydrodynamique du système étudié. A cause de ces insuffisances, aucun exercice
de prévision n'a encore été tenté avec cet outil.

165
VII - CARACTERISTIQUES HYDROCHIMIQUES ET PROCESSUS DE
MINERALISATION DES NAPPES
Les mesures des paramètres physiques tels que la température et physico-chimiques tels
que le pH et la conductivité ont été systématiques entre 1991 et 1993 et sont intervenues lors
des campagnes de relevés piézométriques ou de prélèvements hydrochimiques
Trois
campagnes de prélèvement ont été effectuées sur la nappe superficielle en Mai et Août 1991
(hautes eaux) et en Avril 1992 (basses eaux), et deux sur la nappe inférieure (Août 1991 et
Août 1992). Les résultats des dosages des échantillons prélevés ont permis de décrire et
d'analyser les paramètres chimiques des eaux. Selon le type d'analyse, les tendances d'une
campagne à l'autre sont comparées. Les données sont d'abord présentées et analysées par
aquifère. Les résultats sont finalement confrontés et synthétisés.
VII. 1 - AQUIFERE SUPERFICIEL
VII.l.i - Distribution spatiale des paramètres physico-chimiques
La distribution spatiale de la température du mois d'Août 1991 donne une indication sur
les tendances quantitatives et qualitatives concernant ce paramètre. Pour les autres paramètres
physico-chimiques à caractère synthétique comme le pH et la conductivité électrique, les
résultats de deux campagnes systématiques de mesures couvrant toute la zone de Cotonou-
Abomey Calavi sont présentés, l'une correspondant aux basses eaux (Avril 1993) et l'autre aux
hautes eaux (Juillet 1993). En ce qui concerne tous les autres paramètres chimiques, seuls les
résultats de la campagne de prélèvement hydrochimique d'Août 1991 qui concerne un plus
grand nombre de stations, sont présentés dans le texte. Les résultats des deux autres
campagnes (Mai 1991 et Avril 1992) sont montrés en Annexes 10. La toponymie de la zone de
Cotonou-Abomey Calavi est portée sur la carte de la Fig. VII. 1 (carte de distribution de la
température de l'eau).
VII.l .1.1 - Température et pH
Les températures sont comprises entre 26.5 et 28°C (Fig. VII. 1). Les eaux du pourtour
du lac sont plus fraîches que celles de la bordure océanique, ce qui peut laisser présager un
mélange plus ou moins significatif de l'eau de la nappe superficielle avec celles de ces deux
réservoirs superficiels.
Le domaine d'étude se caractérise par deux zones bien distinctes par leur pH: le plateau

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zone dl' Cotonou-Aborne)' Calavi, (Août 1991)

167
avec des pH particulièrement bas (4,5 à 6,5) et la plaine littorale avec des pH se situant dans la
gamme habituelle pour les eaux souterraines, car compris généralement entre 6,5 et 7,5 (Fig.
VII.2a et VII.2b). A l'étiage (Fig.VII.2a), les pH sont plus élevés dans la moitié est de la plaine
littorale soumise à l'influence du lac Nokoué que dans la moitié ouest. Globalement, les pH
sont plus élevés pendant les haiJtes eaux (Fig.VII.2b) que durant l'étiage (Fig.VII.2a). Ils
peuvent alors atteindre voire dépasser la valeur 8 dans les sables jaunes, juste au Sud de la
lagune Djonou, ainsi que sur le pourtour sud du lac Nokoué et les deux rives du chenal de
Cotonou (voir Fig. VII. 1).
Les cartes en Annexes 10-1 et 1O-2a qui concernent respectivement les pH des mois de
Juillet et Octobre 1991 , Avril et Août 1992 révèlent la même situation générale.
VII. 1. 1.2 - Conductivité, minéralisation totale, résidu sec et perte au feu
Les distributions spatiales des trois premiers paramètres sont quasi-identiques, ce qui
n'est pas surprenant, puisqu'il s'agit de trois formes différentes de traduction directe ou
indirecte d'une même grandeur, la concentration chimique. Comme pour le pH, les valeurs de
conductivité, de minéralisation totale et de résidu sec, opposent de façon générale deux
domaines (Fig.VII.3a et VII.3b puis Fig VII.4a et VII.4b):
i) le plateau, caractérisé par une minéralisation globalement très faible (conductivité
inférieure à 100 ~lS/cm) à faible (100 ~lS/cm < C < 200 ~S/cm) exceptés 2 secteurs (Abomey-
Calavi et les environs du Bakamé);
ii) la plaine littorale caractérisée par une minéralisation moyenne à importante (200
~lS/cm < C <600 ~lS/cm) avec toutefois quelques secteurs à minéralisation relativement élevée
(conductivité> 600 ~S/cm) en bordure de l'océan (secteur de Togbin-Dèkoungbé au Sud-
Ouest de Godomey, donc du champ de captage, voir Fig. VII. 1), sur le pourtour sud du lac
depuis Godomey à l'Ouest jusqu'à Akpakpa à l'Est et de part et d'autre du chenal (Fig. VII. 1).
Les cartes en Annexes 1O~2lr, 1O-2c et 10-3 relatives respectivement aux conductivités
d'Avril 1992, Août 1992, Avril, Juillet et Octobre 1991 et celles en Annexes 10-4 relatives à la
minéralisation totale de Mai 1991 et Avril 1992 ainsi que les résidus secs d'Avril 1992 ne font
que confirmer la distribution spatiale des trois paramètres tels qu'elle vient d'être décrite avec
cependant quelques variantes dans les teneurs.
Enfin, les valeurs de la perte au feu des eaux qui traduit leurs teneurs en matière
organique sont, pour l'essentiel, comprises entre 100 et 250 mg/l (Fig.VII.4c) et leur

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Cotonou-Abomey CaJavi: Avril 1993 (a) et Juillet 1993 (b)

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organiques (c) des échantillons d't'au de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey CaLavi:
AoÎlt 1991

171
répartition sur le terrain rejoint celle des trois paramètres précédents, hormis le secteur de
Tobgin-Dècoungbé au Sud-Ouest de Godomey. C'est ce que confirme la carte en Annexe 10-
Sa.
VII.1.2 - Distribution spatiale des paramètres chimiques
VII. 1.2 1 -Cations
Les teneurs en sodium varient généralement entre 10 et 100 mg/l avec seulement
quelques échantillons à plus de 100 mg/I (Fig. VII. Sa). Les plus fortes valeurs se retrouvent
dans les mêmes secteurs de Togbin-Dècoungbé (voir Fig. VIl 1) la bordure sud du lac Nokoué
entre Godomey à l'Ouest et Vossa à l'Est, avec prolongement à l'intérieur des terres selon un
axe quartiers Vossa-Cadjèhoun-Haie-Vive, et quelques îlots à Akpakpa. Par conséquent, les
concentrations en Na+ des eaux des puits captant la nappe superficielle sont en général encore
faibles.
Les cartes en Annexes lO-Sb et lO-Sc relatives aux prélèvements de Mai 1991 et Avril
1992 révèlent la même répartition spatiale de ce paramètre mais avec des teneurs légèrement
plus faibles.
Les teneurs en potassium sont comprises entre 5 et 35 mg/l (Fig.VII.Sb). Elles tendent
à être plus élevées autour du chenal de Cotonou (Août 1991) et dans les mêmes secteurs que
pour le sodium. Quelques teneurs très élevées de SO voire 100 mg/l sont même observées dans
ces secteurs Les cartes en Annexes 10-6. Ci et 10-6b des mois de Mai 1991 et Avril 1992
traduisent exactement la même distribution spatiale, mais avec des teneurs relativement faibles
pour le mois d'Avril 1992, donc à l'étiage.
- Ca++
Les teneurs en calcium sont généralement comprises entre 15 et 70 mg/l (Fig. VII. Sc).
Comme pour le K+, les concentrations les plus élevées caractérisent les échantillons en
provenance des secteurs de Togbin et Godomey, mais surtout d'Akpakpa sur la rive est du
chenal et de Cotonou-centre sur la rive ouest. Les résultats des mois de Mai 1991 et Avril

172
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Fig.VII.S • Distribution spatiale des teneurs en sodium (a). en potassium (b) et en calcium (c) des
échantillons d'eau de III nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991

173
1992 ne divergent par rapport à cette répartition spatiale (Annexes 10-6c et 10-7a)
-Mg++
Le magnésium constitue avec les sulfates, un élément significatif de la dureté de l'eau.
Les teneurs en magnésium dans les eaux analysées sont comprises entre 1 et 10 mg/l, dépassant
rarement 15 mg/l (Fig.VII.6a, Annexes 1O-7b et 10-7c). La distribution spatiale des teneurs en
Mg2+ s'apparente à celle du Na+ avec les plus fortes concentrations dans le secteur de
Dècoungbé-Togbin, le pourtour sud du lac et l'axe nord-sud Vossa-Haie Vive. Les cartes en s
10-7. b (Mai 1991) et 10-7. c (Avril 1992) confirment ce résultat.
VII. 1.2.2 - Anions
Les teneurs varient en général entre 0 et 200 mg/l, mais peuvent osciller largement dans
cette fourchette d'une période de l'année à une autre (Fig. VII.6b). Les plus fortes valeurs (>
120 mg/l) se rencontrent dans les secteurs habituels, mais de façon remarquablement constante,
selon l'axe Vossa au Nord et Cadjèhoun-Gbègamey au Sud (Annexes 10-8a et 10-8b)
- S04--
Les concentrations varient fréquemment entre 10 et 50 mg/l (Fig.VII.6c). Les fortes
valeurs (> 25 mg/I) se rencontrent dans le secteur de Dècoungbé-Togbin, sur le pourtour sud
du lac, à Cotonou-centre et Akpakpa; mais les secteurs de plus fortes concentrations varient
d'une campagne à l'autre (Annexes 10-8c et 10-9a).
- CI-
Les teneurs sont généralement comprises entre 20 et 100 mg/l (Fig.VII.7a). A l'instar
du Na+ et pour toutes les trois campagnes, les plus fortes teneurs en CI- se situent dans les
mêmes secteurs de Dècoungbé-Togbin, le pourtour sud du lac et l'axe nord-sud Vossa-Haie
Vive, mais également à Akpakpa (Annexes 10-9b et 10-9c).
Les concentrations évoluent généralement entre 10 et 100 mg/l (Fig. VII. 7b). Les plus

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Fig.Vl1.6 - Distribution spatiale des teneurs en magnésium (a). en bicarbonate (b) el en sulfate (c) des
échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991

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Fig.VU.? - Distribution spatiale des teneurs en chlorures (a) en nitrates (b) et en phosphates (c)
des
échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991

176
fortes teneurs (> 50 mg/l) concernent les secteurs de Togbin-Dèkoungbé, le pourtour sud du
lac, tout Cotonou-centre à l'Ouest du Chenal. Mais cette distribution semble varier
sensiblement selon la période de l'année, avec de fortes teneurs à Akpakpa également. A
l'étiage (Avril 1992, Annexe 10-1 Oa), les fortes teneurs semblent se circonscrire autour du lac,
et sont relativement moins élevées que pendant la recharge (Mai 1991, Annexe 10-1 Ob) et les
hautes eaux (Aoùt 1991).
- P04---
Les teneurs en phosphates sont nulles ou inférieures au seuil de détection partout sauf
dans les secteurs de Togbin-Dècoungbé, du port et surtout de part et d'autre du chenal en
particulier, dans tout le quartier Akpakpa en général (Fig.VII.7c et Annexe lO-lOc).
Les concentrations sont comprises entre 0,1 et 2 mg/l (Fig.VII.8). Les valeurs de Mai
1991 (Annexe JO-11) sont relativement faibles « 0,6 mg/l). Les teneurs les plus élevées (> 0.5
mg/1) se rencontrent alors dans le secteur ouest englobant la plaine littorale et la bordure sud
du plateau. Pour les échantillons d'Aoùt 1991, les teneurs sont plus élevées, les plus fortes
valeurs ( > 1 mg/I) concernent le secteur de Togbin et d'Akpakpa.
VII.I.2.3 - Conclusion
Les distributions spatiales des concentrations chimiques des eaux de la nappe
superficielle sont quasiment identiques pour tous les paramètres. Elles sont également
concordantes avec celles de la minéralisation totale, du résidu sec et de la conductivité. Ce
résultat cohérent traduit finalement une réalité, à savoir que les eaux de la nappe superficielle
sont d'une minéralisation encore peu élevée en générale, particulièrement sur le plateau, mais
que cette minéralisation est fortement influencée par le lac d'une part, par l'océan d'autre part,
particulièrement au Sud du champ de captage. L'influence des eaux du lac Nokoué sur celles
de la nappe phréatique semble ètre également soulignée par la distribution spatiale des
températures de cette dernière. Ces températures sont en effet plus faibles sur tout le pourtour
de ce lac.
Par ailleurs, en rapprochant la distribution spatiale de la minéralisation des directions
d'écoulement des eaux souterraines, il semblerait que les eaux se minéralisent de plus en plus
en s'écoulant des zones de recharges (dômes piézométriques) vers celles de drainage naturel

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dans la ZOIll' dl' Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991
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178
représentées principalement par le lac et l'océan Mais il est difficile de faire la part, dans cette
minéralisation croissante, entre les apports du lac et de l'océan d'une part, celui des processus
naturels de dilution des minéraux silicatés et/ou carbonatés d'autre part, d'autant plus que les
distances parcourues par ces eallx sont tàibles Pour certains éléments comme les nitrates et les
phosphates notamment, aux deux appol1s possibles évoqués ci-dessus se surimpose un
troisième, anthropogéne
Pour tenter de voir plus clair dans ce processus complexe de
minéralisation des eam: souterraines dans le secteur, nous ferons appel dans ce qui suit, à
d'autres outils tels que la distribution spatiale des tàciés chimiques, l'état d'équilibre calco-
carbonique des eaux et leurs positionnements sur le diagrammes de dilution-concentration eau
de pluie - eau de mer
VII. 1.3 - Faciès hydrochimiqlles
Sur les diagrammes de~ Fig VII 9 et VIIIO relatives aux resùltats d'analyse de iVIai
1991. Aoùt 1991 el /\\ vril 1992, les échantillons sont positionnés selon leur faciès chimique
Une fois cette identitication làité. des cartes de synthèse ont permis un regroupement sur le
terrain des stations dont les eaux présentent le même faciès chimique (Fig. vn Il)
Il ressort de l'analyse des cartes de distribution des tàciès de la Fig VIII 1a ce qui suit
i) sur les 7 points prélevés sur le plateau, 5 présentent un làciès chloruré-sodique. les
deux autres sont du type chloruré-calcique~
ii) dans la plaine. c'est le tàciès bicubonaté-sodique qui. géographiquement, semble
plus répandu alors que le tàciès chloruré-sodique regroupe la totalité des points de prélèvement
situés sur le pourtour sud du lac
iii) les aires à faciès bicarbonate calcique sont relativement réduites et dispersées. et le
fàciès chloruré calcique est exceptionnel (vers le rivage au Sud-Est de Godomey)
li, l'étiage (Fig VII lib), révolution s'est traduite par une plus grande extension en
supeJlicle et une augmentation ell nombre des secteurs à faciès chloruré sodique, et par contre
unE' rec!uction de ceu, à làcies bicarbonaté calcique
En conclusion, en ce qui concerne la nappe superficiel\\e, les atres occupées par les
échantIllons à làciès bicarbonatés en général. sont les plus vastes dans la plaine littorale avec,
parmi ces tàcies. une prépondérance géographique du tàciès bicarbonaté sodique Le faciès
bicarbonaté calcique est relativement peu représenté et le tàciès bicarbonaté sodique est
exceptionnel

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Fig.VII.10 - Positions des échantillons de la nappe superficielle dans le diagramme de Piper selon divers
secteurs de la zone de Cotonou-Abomey Calavi: prélèvements d'Avril 1992, secteur est (a), secteur central
(b) et secteur ouest (c)

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Fig.VII.1I - Délimitation du différents sous-secteurs de la zoue de Cotonou-Abomey Calavi selml1lts faciès
chimiques de la nappe phréatique: prélèvements d'Août 1991 (:1), de MSli 1991 et Avril 1992 (bl). (Boukari
& (lI, 19(6)

182
Le pourtour sud-ouest du lac est le domaine prequ'exclusif du faciès chloruré sodique.
Ce tàciès caractérise également tous les points de prélèvement situés dans un couloir orienté
N-S, allant du quartier Zogbo au bord du lac au quartier Fidjrossè au bord de l'océan, en
passant par Akossombo (Fig. VIII et Annexe 3). Ce couloir encadre en fait l'emplacement
d'une ancienne dépression naturelle de communication entre les lagunes de bord de mer et le
lac Nokoué, dépression aujourd'hui bouchée du fait de l'urbanisation.
La distribution spatiale des faciès en rapport avec les directions d'écoulement des eaux
souterraines, laisse penser que l'évolution se fait du faciès bicarbonaté calcique qui occupe les
zones de recharge de la nappe, vers le faciès chloruré sodique qui couvre les zones de
drainage, en passant par le tàciès bicarbonaté sodique ou, exceptionnellement par le faciès
chloruré calcique.
En ce qui concerne le plateau autour du champ de captage, le nombre limité
d'échantillons analysés ne permet pas de tirer des conclusions définitives. Mais la tendance qui
semble se dégager au vu de ces premiers résultats est celle d'une plus grande extension des
aires à faciès chloruré sodique.
VII.1.4 - Les eaux de la nappe superficielle dans le diagramme d'équilibre calco-
carbonique: pression partielle de C02 et pH
Pour apprécier l'état de saturation d'une solution aqueuse naturelle pour une réaction
d'équilibre minérale donnée, on compare le produit d'activité ionique Kpai de cette réaction
avec le produit de solubilité K, du minéral. Pour un minéral C par exemple en cours de
dissolution pour donner deux ions X et Y, on a la réaction:
cC
xX+yY
alors,
KI'.i = (aXf(aYf'

aX = activité chimique de l'ion X
aY = activité chimique de l'ion Y
avec
a=ym

m = concentration molale
y = coetIicient d'activité

183
Si la force ionique l de la solution est connue, les coefficients d'activité des IOns
peuvent être calculés avec la relation de Debye-Hückel qui s'écrit:
L'équation de Debye-Hüçkel n'est valide que pour des solutions avec un coefficient
d'activité inférieur ou égal à 0,1 (c'est-à-dire 5000 mg/I).
Pour cette même réaction d'équilibre,
Kps = [Xr [YY 1[Cr
C'est la constante d'équilibre d'un sel légèrement soluble. Dans l'étude des équilibres
chimiques, la valeur attribuée à la concentration d'un solide pur ou d'un liquide pur est de 1.
Les constantes d'équilibre des différentes réactions d'équilibre sont déterminées de tàçon
expérimentale. Elles sont donc connues et tabulées.
Selon la valeur du rapport entre Kpai calculée et Kps lue dans le tableau, l'état de la
solution en présence est le suivant
Kpai/Kps > l, la solution analysée est sursaturée vis à vis du minéral considéré;
Kpai/Kps < 1, la solution est sous-saturée vis à vis du minéral et celui-ci peut être
encore activement dissous;
Kpai/Kps = l, la solution est saturée vis à vis du minéral et on dit qu'il est en équilibre
avec ce minéral.
La construction du diagramme pH vs -log[HC03-] repose sur ce principe et rend plus
commode l'interprétation. Les positions des différents échantillons analysés dans le diagramme
(Fig.VII.12 et VII21) permettent en effet de tirer rapidement les mêmes conclusions que
précédemment.
En ce qui concerne la nappe superficielle, la PC02 est comprise entre 10-3 et 10-1 avec
seulement quelques échantillons à P C02 comprise entre 10-4 et 10-3 (Fig. VII. 12). Les
échantillons sont majoritairement sous-saturés vis à vis de la calcite pour les prélèvements

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1991 et Avril 1992; sertrur est (a), secteur central (b) secteur ouest (c) (d'après Boukari & al, 1996)

185
d'Avril 1992, mais seule la moitié environ le sont pour les autres campagnes.
Les indices de saturation des mêmes échantillons calculés par Maliki (1993), avaient
permis à ce dernier de conclure à la sous-saturation en calcite, dolomite et anhydrite de bon
nombre de ces échantillons pour les prélèvements de Mai et Août 1991. La saturation et la
sursaturation du reste des échantillons n'est pas surprenant lorsqu'on sait que les premiers
horizons des sols de la zone des cordons ont jonchés de débris coquillers à test calcaire.
Au total, les PC02 dans les eaux de la nappe superficielle sont très élevées, supérieures à
100 fois la pression atmosphérique. Cette augmentation de pression est certainement
provoquée par l'oxydation de la matière organique dans la zone non saturée (Gaye & al.,
1990). Les fluctuations saisonnières dans les concentrations en CO2 a l'intérieur de l'aquifère
sont fortement contrôlées dans la zone d'étude par les facteurs climatiques, spécialement la
température et la pluie, dans un contexte où, dans le système, les conditions ouvertes prévalent
près de la surface. La destruction de la matière organique est en effet catalysée par les bactéries
qui prolifèrent lorsque les conditions climatiques sont favorables,
et provoquent une
augmentation de la PC02 C'est le cas en Avril 1992 où, par prolifération des bactéries suite
aux premières précipitations de la grande saison pluvieuse, la PC02 a énormément augmenté,
mais les échantillons restaient encore, dans l'ensemble, sous-saturés vis à vis de la calcite.
VII.1.5 - Les eaux de la nappe superficielle dans les diagrammes de dilution-
concentration eau de pluie-eau de mer
Pour la construction des graphiques de dilution nous avons utilisé les résultats
d'analyse d'Août 1991 y compris celle de l'eau de mer. En ce qui concerne l'eau de pluie, les
données correspondent à la moyenne des résultats d'analyse effectuée à l'UQAM sur 46
échantillons prélevés durant la saison pluvieuse de 1986 à Porto-Novo, à 30 km au Nord-Est
de Cotonou. Ces analyses avaient été effectuées dans le cadre du projet CRDI (1ère phase).
Nous avons également cherché à positionner sur le diagramme, l'eau du lac Nokoué en
utilisant les concentrations moyennes calculées à partir des échantillons prélevés et analysées
par Oyédé en Mars 1992 sur 11 stations réparties sur toute la superficie du lac. La présentation
des graphiques se fera élément par élément.

186
VII. 1.5. 1 - Présentation et interprétation des diagrammes
VII.l.5.1.1 - Bicarbonates
Les points représentatifs des échantillons pour le bicarbonate ont un comportement
assez homogène du point de vue de leur position sur le diagramme (Fig.VII.l3a). Ils sont tous
situés au-dessus de la droite de dilution y compris le point représentant le lac Nokoué. En effet,
bien que sur le plan quantitatif, beaucoup d'échantillons aient des teneurs en HC03- avoisinant
ou dépassant celles de l'eau de mer, les teneurs en cr sont encore relativement faibles. En
outre, la pente de la droite de régression est très faible. Le coefficient de corrélation R n'est
que de 33%.
En conséquence, les concentrations en ions carbonates dans les eaux analysées ne
peuvent pas être mis en rapport avec un éventuel processus de mélange eau douce-eau de mer.
Même si un tel processus intervenait, il n'est pas essentiel. La faible pente de la droite de
régression ne fait que confirmer le peu de liaison entre les cWorures et les carbonates dans les
eaux analysées. Dans ces conditions, la dissolution de la calcite et éventuellement la dolomite
serait le processus essentiel producteur de ces carbonates.
VII. 1.5.1.2 - Calcium
Le nuage des points occupe approximativement une positIOn analogue à celle des
carbonates (Fig.VII.l3b) ,à l'exception de tous les échantillons prélevés sur le plateau (U96,
U97, U98, U99, UI02 et UI04) et de 2 échantillons issus des sables jaunes sur la bordure nord
de la plaine littorale (U4û et U47) qui se situent plutôt sous la courbe de dilution et ont encore
une concentration voisine de celle de l'eau de pluie. Au contraire des carbonates, les teneurs en
calcium sont toutes encore loin de celles de l'eau de mer.
La pente de la droite de régression reste aussi faible et le coefficient de corrélation R,
bien que plus élevé que celui du bicarbonate, reste encore faible (45%).
Donc, comme pour les carbonates, la concentration en calcium des eaux analysées n'est
pas essentiellement due à un mélange de celles-ci avec l'eau de mer même si on ne peut pas
totalement exclure la contribution de ce processus. La dissolution des carbonates et
éventuellement celle de la dolomite du gypse et des argiles (montmorillonite), sont les réactions
susceptibles d'être à l'origine de ces minéralisations en calcium.

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Fig.VII.13 - Positions des échantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey
Calavi dans le diagramme de dilution-concentration eau de pluie-eau de mer pour les ions bicarbonate (a),
calcium (b), sulfate (c) et magnésium (d)

188
VIII ~ 13-Sullàtcs
La majorité des IJolnts se situent au-dessus de la courbe de dilution (Fig VII 13c), avec
une nette tendance il sllIdonncr parallèlement il la droite de dilution Mais quelques points
tendent plutôt à s'écarter de la droite en passant pour la plupart nettement en-dessous de celle-
ci L.es teneurs en sulfates restent toutefois supérieures à celle de l'eau de pluie à l'exception de
celles de 3 points (PS4'
P87 et PI 17) dont les concentrations demeurent encore proche de
celle de l'eau de cette derniere
La droite de regress\\on a une pente relativement élevée avee LIn coetlicient de
corrélation assez slgnilicatir(S7%)
1i semblerai t dune ljU' une bonne partie de l'augmentation des sulfàtcs dans les eaux
ilnalysee::; aient L1ne llilginc marine, mais la relative dispersion des poinb autorise a évoquer
d'autres mécanismes producteurs tel que la dissolution du gypse et de l'anhvdrite
V Il 1 :' 1 -+ - Magnésium
La positiun du IlLlage de point par rapp0l1 à la droite de dilution est semblable à celle
du sulfàte avec mème lin alignement meilleur sur la courbe de dilution meilleur (Fig Vlll4a)
Cependant, les poi11ls de prelèvement situés sur le plateau et certains points des sables jaunes
ont gardé les concentrations de leurs eaux toujours proches de celle de l'eau de pluie
La pente de la droite de régression est relativement significatif et le coetlicient de
corrélation atteint 62 % . donc un peu plus élevé que celui des sulfàtes
L'origine majoritairement marine d'une bonne part des concentrations en magnésium
des eaux de la nappe superficielle de la région de Cotonou, ne semble en conséquence pas faire
de doute mème si (111 peLlt noter une discrète tendance des échantillons les moins concentrées à
passer nettement aLl-dc'isLls de la droite théorique de dilution Une dissolution de la dolomite
ct/ou un phénomène d evaporation pourraient èlre il l'origine de cette evolution
VII]S] '1-Sodiul1l
Les points sun! dans l'ensemble remarquablement alignés sur la droite de dilution (Fig
VII l4b) Mais les points les moins concentrés en CT ont tendance à s'élever au-dessus de la
droite pour s'en écarter, ce qui fàit que la pente de la droite de régression est plus fàible
qu'attendu. Cependant, le coetTicient de corrélation est bon (82%)

189
L'origine marine du sodium des eaux de la nappe superficielle de la région
échantillonnée ne fait pas de doute même si, comme pour le magnésium, les points
d'échantillonnage les moins concentrées ont tendance à s'écarter de la droite théorique de
dilution-concentration. L'hydrolyse des de la montmorillonite et/ou l l'évaporation pourrait
expliquer cette évolution.
VIl.l. 5. 1.6 - Potassium
De nombreux points se sont écartés de la droite de dilution (Fig. VII.14c), aussi bien
par-dessus que par-dessous. Aucune tendance ne se dessine nettement.
La pente de la droite de régression est relativement forte, malS le coefficient de
corrélation n'est que moyen (50%).
Ainsi, même si une origin~ Illarine n'est pas à exclure dans l'augmentation des teneurs
en potassium dans les eaux étudiées, elle est loin d'être la seule. D'autres processus
interviennent. La dissolution des feldspaths et les échanges d'ions avec les argiles pourraient
constituer ces processus.
VII.l.52 - Conclusion
En conclusion, des écarts parfois importants existent entre les concentrations en
certains ions comme les carbonates, le calcium, les nitrates et le potassium, et la droite
théorique représentant un mélange de l'eau de pluie de la région d'échantillonnage et l'eau
saline marine, lacustre ou lagunaire. C'est avec les ions carbonates que cet écart est le plus
significatif Le processus de mélange avec l'eau de mer même s'il est évoqué, ne peut donc pas
à lui seul expliquer la minéralisation en ces éléments.
Par contre, en ce qui concerne les sulfates, le magnésium et surtout le sodium, les
concentrations respectent dans l'ensemble, le processus de dilution-concentration eau de mer-
eau douce. Cependant, les teneurs en sulfates ont tendance à se positionner légèrement au-
dessus de la droite théorique, sur une direction qui reste toutefois parallèle à celle-ci. Dans tous
les cas, si le processus de mélange eau douce-eau de mer ne peut à lui tout seul expliquer les
concentrations en ce groupe d'ions, il y participe pour une bonne part.
Finalement, le mélange avec l'eau de mer intervient sûrement dans la minéralisation

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CaJavi dans le diagramme de diJution-concentr.ition eau de pluie-eau de mer pour les ions sodium (a) et
potassium (b)

191
des eaux de la nappe superficielle comme l'a montré l'alignement de certains ions sur la droite
de dilution concentration eau douce-eau de mer (magnésium, sulfate et sodium), mais d'autres
processus interviennent également puisque les autres ions ne se sont pas alignés sur cette
droite En fait, tel phénomène prend le dessus sur tel(s) autre(s) en fonction de l'ion concerné.
VII.2 - AQUIFERE INFERIEUR
VII.2.t - Paramètres physÎco-chimiques et chimiques des eaux de l'aquifère
inférieur sur le plateau
Quelques paramètres sont concernés, par manque de données. Pour les mêmes
raisons, seule la zone à nappe libre, donc la quasi-totalité du plateau, est cartographiée à
l'échelle régionale. Pour la zone à nappe captive, les données disponibles ne concernent que le
secteur de Godomey qui, à bien des égards, peut être considéré comme représentatif de toute
cette zone à nappe captive.
Les données exploitées pour la caractérisation hydrochimique de l'aquifère du plateau
proviennent des eaux échantillonnées et analysées par la Direction de l'Hydraulique dans le
cadre des projets d'alimentation en eau potable des localités de cette région (Projet BüAD-
Atlantique, Projet Japon 2ème phase).
Toutes les eaux analysées sont, dans l'ensemble, d'une qualité organoleptique correcte.
Leurs caractéristiques vis à vis des principaux paramètres physico-chimique se présentent
comme ci-après:
VII.2.1.1 - Température, pH et conductivité
Les eaux du Continental terminal du plateau d'Allada ont des températures qui se
situent entre 27 et 29°C, exceptées dans les pourtours est, ouest et nord du plateau où celles-ci
avoisinent 30°C (Fig.VII.15a). Le pH est compris généralement entre 4 et 6 (Fig.VIl.15b). Ce
sont par conséquent des eaux naturellement agressives.
La distribution de la conductivité permet de distinguer deux domaines différents (Fig.
VII. 16a):
(i) un premier domaine à faible conductivité, dans lequel celle-ci est comprise entre 50 et
80 ilS/cm; il comprend essentiellement la moitié sud du plateau, mais se prolonge vers le Nord

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194
par un couloir central d'environ 6 km de large autour de la vallée de la rivière Dati;
(ii) un second domaine à conductivité relativement élevée, dans lequel celle-ci
peut
atteindre et même dépasser 200 IlS/c; il couvre. le reste du plateau où l'aquifère du Continental
terminal est productif, c'est-à-dire les secteurs nord-ouest et nord-est;
Les eaux de la nappe du Continental terminal du plateau d'Allada se caractérisent donc,
en grande partie, par une minéralisation très faible (conductivité inférieur à 100 ilS/cm). Sur les
pourtours nord-ouest, nord-est et nord du plateau, cette minéralisation est légèrement plus
élevée puisque la conductivité des eaux est en général comprise entre 100 et 200 ilS/cm.
VII.2.1.2 - Dureté totale, chlorures, nitrates et nitrites
La dureté totale permet d'apprécier les teneurs en ions Ca++ et Mg++ pris ensemble Sa
distribution spatiale dans la zone d'étude est calquée sur celle de la conductivité avec en
général des valeurs comprises entre 10 et 30 mgll pour les secteurs de faible conductivité, entre
30 et 70 mgll pour les secteurs à conductivité relativement élevée (Fig. VII. l6b). Ces valeurs
dans l'ensemble sont relativement fàibles, ce qui n'est pas surprenant
On note aussi que la distribution spatiale des teneurs en chlorures correspond
grossièrement à celle de la conductivité, donc de la minéralisation totale (Fig.YU.17a). Les
teneurs sont généralement comprises entre 20 et 30 mgll dans les secteurs à faible
minéralisation, 30 et 50 mgll dans les secteurs à minéralisation relativement élevée. Les eaux
analysées sont donc loin de présenter des teneurs anormales en chlorures. Il devrait en être
probablement de même avec les ions Na+ et dans une certaine mesure K+, qui n'ont pas été
dosés dans les échantillons, mais dont les teneurs se corrèlent généralement bien avec celles des
ions Cl-
La Fig. VII. 17b présente les teneurs en nitrates et nitrites des échantillons d'eau de la
nappe étudiée. L'absence de nitrates dans ces échantillons est une donnée frappante, à
l'exception de quelques points isolés et de deux petits secteurs correspondant l'un au périmètre
d'aménagement agricole de Hinvi Dovo (voir Fig. VII.2), l'autre à la localité de Zinvié (voir Fig.
VUl.3) où quelques mgll de nitrates sont présents dans les échantillons. L'origine anthropique
de ces nitrates et nitrites est donc très probable. Dans tous les cas, ces teneurs sont encore loin
de dépasser la norme de 50 mgll internationalement admise pour la somme de ces
deux
éléments (Rodier, 1984).

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de la nappe inférienre sur le plateau d'Allada

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197
VII.2.l.3 - Eléments métalliques
Les teneurs en fer total (Fig. VII. 18a) sont en général comprises entre 0.1 et 0.2 mg/l,
donc également inférieures à la norme limite de 0,3 mg/l édictée par l'OMS (Rodier, 1984).
Cependant les eaux de la moitié ouest et de l'extrémité nord de la zone concernée par
l'échantillonnage, présentent des teneurs en fer relativement élevées, comprises entre 0,5 et 2
mg/l. Un seul échantillon contient 5 mg/l de fer. Ces teneurs élevées en fer total sont
probablement liées à la fréquence passées ferrugineuses à l'intérieur des dépôts continental
terminal de ces secteurs.
En ce qui concerne le zinc, les teneurs, en général comprises entre 0,5 et 1 mg/I (Fig.
VII. 18b), ne sont également pas compromettantes pour la qualité des eaux. Quelques
échantillons possèdent des teneurs qui varient entre 2 et 3,5 mg/l. On note cependant que les
deux secteurs de fortes teneurs en zinc correspondent approximativement aux deux secteurs de
teneurs relativement élevées en nitrates et nitrites. Ce qui pourrait traduire une origine
commune pour ces deux éléments.
Les concentrations relatives aux autres éléments métalliques analysés (cuivre, chrome
tétravalent), sont non détectables par la méthode, donc négligeables ou nulles.
VII.2.2 - Paramètres physico-chimiques et teneurs en éléments chimiques des
eaux de la nappe inférieure dans le secteur de Godomey
Etant donné le nombre limité de résultats d'analyse synchrone sur la nappe inférieure du
secteur, il n'a pas été possible de les mettre sur carte. Cependant les tendances qui se dessinent
sont les suivantes (Tableau VII. l).
Un examen de ce tableau en rapport avec la localisation des stations sur le terrain (voir
Fig.VII.20) montre que les paramètres synthétiques (conductivité, minéralisation totale et
résidu sec) tendent à augmenter du Nord vers le Sud. Cette tendance caractérise également
tous les éléments analysés à l'exception des nitrates, des sulfates et des fluorures pour lesquels
aucune tendance ne se dégage. En ce qui concerne les chlorures toutefois, le gradient de
concentration et celui des niveaux piézométriques sont sensiblement parallèles tout en croissant
(ou décroissant) dans des sens opposés.

198
Ech.
Date
pH
Cond.
Ca++
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K+
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5.88
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PUl-2
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5.92
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28.06
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6.05
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0.45
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2.37
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6.5
184.2
12.62
2.54
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62.22
44.48
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1.36
FR5-2
-
6.41
215
17.3
2.1
10.68
2.54
92.11
7.39
12.72
0.22
0
0.87
FR6-1
-
6.56
26.4
39.48
5.54
111.6
7.86
469.1
0.37
6.02
0.53
0
0.1
FR7-1
-
7.07
214
27.36
4.94
16.8
2.55
142.7
152.5
11.85
0.08
0
0.04
FR7-3
-
6.83
273
25.94
4.6
14.72
2.37
129.3
0.32
10.85
0.02
0
0
PU2-1
01/92
6.7
209
1.6
0.32
13.68
0.28
20.13
] 10.8
]2.88
0.09
0
0.]8
PU2-2
-
6.83
498
]4
4.74
47.58
3.22
] 15.3
2.99
54.50
0.]4
0
0.9
PU2-3
-
7.08
902
47.62
12.92
66.34
64
109.8
2.65
163.6
0.42
0
0.9
Tableau vn.1: Résultats des analyses physico-chimiques des eaux de la nappe inférieur dans
le secteur de Godomey
vn.2.3 - Les eaux de la nappe inférieure du secteur de Godomey dans le
diagramme de Piper, la distribution spatiale de leurs faciès et leurs positions
dans le diagramme d'équilibre calco-carbonique
Les données des prélèvements d'Août 1991 et 1992 sont reportées sur les diagrammes
des Fig.VII.19a et VIl 19b, puis positionnés sur la carte de la Fig. VIl 20. A quelques
exceptions près, les échantillons provenant des piézomètres situés entre le champ de captage et
l'océan présentent un faciès bicarbonaté calcique (Fig. VIl 20). Ceux provenant des piézomètres
du champ de captage sont soit bicarbonatés calciques (PU2-1, le plus profond), soit
bicarbonatés sodiques, voire chlorurés sodiques. Enfin, les échantillons prélevés dans les

199
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1
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Fig. VlI.19 - Positions dcs échautillons d'c~lu de ln nappe inféricure dll ~cctelll' dl' CodonU"y l'l S('S en\\'il'ons
dans le dingramme de Piper: pn"lèvements des Illois d'AoÎII 1991 (~I) ('1 AoÎJI J 992 (II)
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Fig.VU.20 - Faciès chimiques des eaux de la nappe inférieure dans le secteur de Goùollley cl ses cn\\ irons:
prélèvements des mois d'Août 1991 ('t AoÎlt 1992

200
piézomètres situés à proximité de l'océan sont bicarbonatés sodiques ou chlorurés sodiques.
Dans le diagramme d'équilibre calco-carbonique (Fig.VII.21), la PC02 des eaux de la
nappe inférieure est toujours supérieure ou égale à 10.3 et les échantillons sont tous sous-
saturés ou saturés vis à vis de la calcite.
VII.2.4 - Les eaux de la nappe inférieure dans les diagrammes de
dilution-concentration eau de pluie-eau de mer
Pour construire le graphique de dilution de la nappe inférieure tout secteur compris,
nous avons regroupé nos propres résultats d'analyse des eaux des piézomètres du secteur de
Godomey (Août 1991) avec ceux de la SBEE relatifs aux analyses d'eau des forages en
exploitation dans le champ de captage (Septembre 1997). Pour F6 et F8, les données sont plus
anciennes. Afin de couvrir le reste du plateau, nous avons également eu recours aux résultats
d'analyse, par la Direction de 1'Hydraulique, des eaux de certains forages (série AT, Annexe 2-
3) du projet d'hydraulique villageoise BOAD-Atlantique (1985-1986). Ces derniers résultats se
sont révélés relativement complets en ce qui concerne au moins les bicarbonates, le calcium, le
magnésium et les sulfates. En ce qui concerne le sodium et le potassium qui n'ont jamais été
dosés par d'autres intervenants, nous avons dû procéder nous-mêmes à des analyses témoins
qui ne concernent que le secteur de Godomey
VII.2.41 - Présentation et interprétation des graphiques
VII.2AI.I - Bicarbonate
Comme pour l'aquifère superficiel, tous les points sont situés nettement au-dessus de la
droite de dilution à l'exception de F8 et FlO (Fig.VII.22a) qui, bien que situés au-dessus de la
droite, en sont très proches. On peut différencier cependant trois groupes de points en fonction
des teneurs en chlorures Le groupe le moins important numériquement (6 échantillons, FR4-1,
FR4-2, FR4-3, FR6-1, PZ6 et PU2-1) se caractérise par des teneurs en chlorures nettement
plus faibles que la moyenne autour de laquelle se sont regroupés la plupart des échantillons
formant
le groupe principal. Le troisième groupe de points rassemble une
dizaine
d'échantillons parmi lesquels se trouvent les forage F8 et
FlO de la SBEE ainsi que les
piézomètres PU2-2 et PU2-3 situés en bordure de l'océan. Les autres stations de ce groupe
(ATI, ATI', AT51, AT5l', AT9, ATl12 et AT46) se situe
au Centre-Est du plateau, à
l'exception de AT46 qui se localise sur son extrême nord.
La droite de régression est presque parallèle à l'axe des Chlorures si bien que le
coefficient de corrélation R est particulièrement faible (7%).

201
Comme dans le cas de la nappe superticielle, exception faite des forages F8 et FlO de la
SBEE, les teneurs en ions carbonates des eaux de la nappe inférieure sont loin d'avoir une
origine marine. L'indépendance des carbonates vis à vis des chlorures est par ailleurs attesté
par la très faible pente de la droite de régression et la valeur très basse du coefficient de
corrélation. Donc, comme pour la nappe superficielle, les carbonates de la nappe inférieure ne
montre pas dans l'ensemble (F8 et Fla excepté), de signe d'apport décisif par l'eau de mer. Ils
ont leur principale origine dans la dissolution des minéraux carbonatés.
VU.2A.12 - Calcium
Les positions des points sont analogues à celles des bicarbonates, à la seule différence
que le nuage de points est à cheval sur la droite de dilution (Fig. VII.22b). On retrouve les trois
groupes d'échantillons décrits précédemment. Il n'y a malheureusement pas de donnée
concernant F8.
Le coefficient de corrélation est nettement meilleur à celui du bicarbonate mais reste
faible.
A l'exception de quelques échantillons se détachant du lot pour s'aligner franchement
sur la droite théorique de dilution parmi lesc;uels se trouvent les piézomètres PU2-2 et PU2-3,
ainsi que le forage Fla, la grande majorité des échantillons analysés ne montre pas de signe de
mélange avec l'eau de mer. Même si un apport de l'eau de mer n'est pas à exclure, la
dissolution des carbonates et probablement des feldspaths et du gypse présiderait pour
l'essentiel à la fourniture du calcium aux eaux échantillonnées.
VIl.2A.13 - Sultàtes
Les points ont approximativement le même comportement que pour le calcium et le
bicarbonate,
à la différence essentielle que certains points se retrouvent avec des
concentrations en sulHttes proches de celle de l'eau de pluie (Fig.VII.22c). Les trois sous-
groupes se retrouvent occupant les mêmes positions relatives.
La droite de régression est également proche de l'horizontale. Le coefficient de
corrélation n'est que de 15%

202
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Fig.V11.21 - Positions dl's échantillons d't'an dl' la nappl' infl'l-il'IIIT dans Il' diagramme dl' satnration vis il
\\ is dl' la calcile: pl'l'li'\\ en\\l'Ilts des mois d'Aot,. l 'J'J 1 l'l l 'J'J2
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{'(mcl'ntratioll eau de p!uie-eall de mer pour Il's iOlls hica.-!lOnall' (a), Gllciulll (h), sulfall' (c) el magnésium

203
Dans la plupart des cas, l'acquisition de sulfates dans les eaux analysées ne semble pas
être liées à un processus de mélange avec l'eau de mer. Comme dans le cas de la nappe
superficielle, la dissolution du gypse pourrait en être à l'origine.
VII.2A.lA - Magnésium
La distribution des points dans le graphique est presque identique à celle du calcium
avec les trois sous-groupes identifiés plus haut (Fig. VIL23a). Mais le coefficient de corrélation
est légèrement meilleur.
Contrairement à ce qu'on a pu observer pour la nappe superfi.cielle, à l'exception de
quelques échantillons du 3ème sous-groupe notamment, le magnésium ne montre pas de signe
d'une quelconque liaison avec l'eau de mer. La dissolution de la dolomite pourrait être à
l'origine de sa production.
VII.2A.1.5 - Sodium
Le nuage de points s'étire pour l'essentiel le long de la droite de dilution, à l'exception
de F6-1, qui présente une teneur en sodium nettement plus élevée relativement au CI-
(Fig. VII23b). Les échantillons PU2-2 et PU2-3 sont ensuite les plus concentrés en sodium,
mais ils aussi plus concentrés en chlorures.
Le coefficient de corrélation est le plus élevé, mais se révèle relativement faible (55%).
L'origine marine du sodium ne peut pas être encore une fois exclue dans la
minéralisation des eaux de la nàppe inférieure en cet élément., mais son impact est limité
relativement à la nappe superficielle. L'hydrolyse des feldspaths jouerait donc ici un rôle plus
important.
VII.2A.I.6 - Potassium
Une moitié des points sur les 17 positionnés sont répartis le long de la droite de
dilution, 2 se positionne nettement au-dessus d'elle (FR6-1 et PU2-3), tandis que le reste des
points se retrouve nettement en-dessous de la droite (Fig.VII.23c). Parmi eux, deux voient
leurs concentrations en K+ passer en-dessous de celle de l'eau de pluie. Les échantillons FR6-
1, PU2-2 et PU2-3 restent également les plus concentrés en K+. Le coefficient de corrélation
qui est de 49% se révèle relativement significatif.

204
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Fig. VIl.23 - Positions des échantillons d'eau de la nappe inférieure dans le diagramme de dilution-
concentration eau de plnie-esll de mer pOlir les ions sodium (a) et potassium (h)

205
L'apport de l'eau de mer dans la concentration en potassium de la nappe inférieure
semble être certain, mais limité. D'autres réactions chimiques comme l'hydrolyse des
feldspaths devrait intervenir très sensiblement.
VII.2.4.2 - Conclusion
AI' exception du sodium et dans une certaine mesure du potassium, les concentrations
observées pour les eaux de la nappe inférieure s'écartent sensiblement de la droite théorique de
dilution-concentration eau douce-eau de mer. D'autres processus comme la dissolution des
carbonates, l'hydrolyse des silicates sont les seuls évoqués pour expliquer les concentrations
observées. Mais pour un nombre limité d'échantillons situés près du rivage pour quelques uns,
dans le secteur centre-ouest du plateau d'Allada pour les autres, ce processus semble être
marquant.
Dans tous les cas, en ce qui concerne aussi bien la nappe superficielle que profonde,
plusieurs processus ont été évoqués pour expliquer leur minéralisation. Une confrontation des
conclusions issues de l'interprétation des diagrammes de dilution avec les résultats obtenus des
autres moyens d'investigation nous permettra de confirmer ou d'infirmer les hypothèses
avancées pour expliquer J'acquisition de tel ou tel autre élément minéral par les eaux des
nappes étudiées. Dans cette démarche, nous prendrons naturellement en considération le
contexte géologique voire climatique régional.
VII.3 - SYNTHESE ET DISCUSSION: PROCESSUS AYANT UN IMPACT SUR LA
MINERALISATION DES NAPPES
VII.3.• - Nappe superficielle
VII.3. 1. 1 - Dissolution des carbonates
L'hypothèse de l'intervention du processus de dissolution des carbonates dans la
concentration en ion bicarbonate ou carbonate est à priori concevable pour au moins la nappe
superficielle, dans sa partie située dans la plaine. La couche réservoir est en effet constituée de
dépôts récents marins ou littoraux (lagunaires) jonchés fréquemment de débris coquillers à test
calcaire.
Par ailleurs, l'examen de la distribution des teneurs en bicarbonates, en calcium et en
magnésium montre bien que c'est dans la bande littorale que se rencontrent les plus fortes
concentrations en ces éléments. De plus, la corrélation entre ces éléments pris deux à deux est

206
assez bonne dans l'ensemble. Le coefficient de corrélation est en effet de 74% entre les ions
Ca++ et HC03- (Fig.VII.24a) et de 54% entre Mg++ et HC03- (Fig.VII.24b). Mieux, dans la
répartition spatiale des faciès chimique, la plaine littorale est le domaine par excellence des
faciès bicarbonatés généralement sodique, parfois calcique. L'hypothèse de la dissolution de la
calcite notamment est justifiée par le faible ratio Mg++/Ca++ (Fig.VII.24c).
Par ailleurs, le positionnement des points représentatifs de cette nappe sur le diagramme
d'équilibre calco-carbonique permet de faire les constatations suivantes:
i) les échantillons du mois d'Avril (1992), c'est-à-dire du début de la saison des
pluie sont, tous secteurs confondus sous-saturés vis à vis de la calcite, ou proche de la
saturation, avec des PC02 très élevés (> 10-2 atm); Seuls trois échantillons sont sursaturés vis
à vis de la calcite;
ii) par contre, les échantillons du mois de Mai (1991), ont une tendance générale
5
à la saturation, voire la sursaturation avec des PC02 faibles, compris entre 10-3.5 et 10-2.
atm.;
ii) les échantillons du mois d'Août (1991) ont également un tendance à la
saturation, à l'exception des points du secteur central où de nombreux échantillons demeurent
3
5
encore sous-saturés; les valeurs de PC02, généralement comprises entre 10- et 10-2. , sont
intermédiaires entre celles des mois d'Avril et de Mai.
Ces données mettent en relief le caractère actif des réactions d'équilibre calco-
carbonique dans les eaux.
C'est en effet aux mois d'Avril et Mars que tombent les toutes premières pluies de
l'année après une longue saison sèche. En plus, ils constituent les mois les plus chauds de
l'année dans la région septentrionale du Bénin (Fig.!.9). Dans ces conditions, les processus
d'oxydation de la matière organique dans les sols atteignent leur paroxysme, processus
catalysés en effet par le phénomène de prolifération des bactéries qui accompagne la
réhumidification des horizons pédologiques et de la zone non saturée en général. C'est ce qui
explique la forte augmentation de la PC02 qui devient alors près de 100 fois supérieur à celle de
l'air.(10-3.5 atm.). La réaction globale de cette destruction de la matière organique s'écrit:
bactéries
~
En profondeur, les premiers filets d'eau chargée en CO2 arrivent dans la nappe mettant

207
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Fig.VH.24 - Courbes de I"égression des ions HCO)-vs Ca+-+ (a) HCO)-vs Mg-H et Mg-'-+ vs Ca+-+ des eaux de
la nappe superficielle de la zone de COlonou-Abomc)' Calavi

208
fin à la baisse du niveau de celle-ci sans toutefois que la remonté soit encore véritablement
amorcée. C'est ce que révèlent en effet les courbes d'évolution temporelle de ces niveaux
(Fig. VI. 12). La réaction de dissolution des minéraux carbonatés redémarre alors activement
sans être encore très avancée, d'où la sous-saturation des échantillons.
En Mai-Juin et probablement Juillet, la recharge intense des nappes s'installe. Les sols
sont inondés et la zone non saturée est gorgée d'eau, ce qui a pour conséquence de ralentir le
processus de minéralisation de la matière organique par manque d'oxygène, donc de diminuer
la production de CO2; c'est ce qui expliquerait la chute de la Pem dans la nappe en Mai 1991.
Lorsque le manque d'02 devient crucial, la réaction de destruction de la matière organique
peut alors récupérer de l'oxygène aux nitrates, et même aux sulfates selon les réactions (NU,
1987):
bactéries
CH20 + 4/5 NOr
~
2/5 N2 (g) + HCOr + 1/5 H+ + 2/5 H20
Si l'oxygène manque cruellement, même les sulfates peuvent être réduits. Cette réaction
s'arrête normalement assez vite par manque de sulfate ou intoxication des bactéries par HS-.
Elle s'écrit comme suit
1/2 HS- + HCOr + 112 H+
Dans le cas des sédiments lagunaires, il y a souvent assez de fer pour neutraliser les
HS- et former du FeS ou FeS2 (NU, 1987).
Au mois d'Août, la petite saison sèche s'installe, avec juste quelques chutes de pluie. La
réaction de destruction de la matière organique reprend un peu de vigueur, la zone non saturée
étant un peu aérée La Pem des eaux augmente sensiblement, sans toutefois atteindre les
valeurs du mois d'Avril.
Enfin, le dernier argument en faveur de l'hypothèse de la dissolution des minéraux
carbonatés est fourni par les diagrammes de dilution-concentration vis à vis de certains
éléments chimiques. Ainsi, le positionnement net et général des échantillons au-dessus de la
droite théorique par rapport au bicarbonate et au calcium ne fait l'ombre d'aucun doute quant à
l'origine des carbonates. C'est le processus essentiel de production de ces éléments en dehors
de l'apport par l'eau de mer. L'altération des silicates en ce qui concerne au moins les réactions
élevant le pH, peut aussi produire ce résultat. Mais selon Freeze et Cherry (1979) cité par
Gaye &- al., (1990), les produits d'altération de ces réactions précipitent sur les milieux dont ils

209
dérivent et ralentissent ainsi significativement la vitesse du processus. C'est pourquoi ils
mettent en doute la possibilité que de grandes quantités de Cah et HC03- puissent être ainsi
produite.
VII.3. 1.2 - Hydrolyse des silicates
L'hypothèse de la contribution des silicates à la minéralisation des eaux de la nappe
superficielle devrait s'appuyer en premier lieu sur la nature même des dépôts qui constituent
leurs réservoirs ou leurs lieux de transit. L'essentiel des silicates présents dans les cordons
littoraux et les niveaux superficiels du Continental terminal, sont, outre la silice elle-même, les
argiles. Il s'agit de la kaolinite seule pour le Continental terminal, de la kaolinite et des
smectites (dont la montmorillonite) pour les sables jaunes et des smectites seules pour les
sables blancs et bruns, comme précédemment indiqué. Le seul silicate susceptible de
s'hydrolyser est donc la montmorillonite qui se transforme alors en kaolinite en libérant selon
le cas du sodium ou du calcium suivant les réactions (Stumm et Morgan, 1981):
3NaMontmorillonite(s) + HT + 1l/2H20
B
3/2Kaolinite(s) + 4~Si4 + Na+
3CaMontmorillonite(s) + H+ + 23H20
B
7Kaolonite(s) + 8~Si4 + Ca++
Seulement, il n'y a que dans les sables jaunes que les deux minéraux coexistent. Donc si
de telle réactions devaient intervenir dans la concentration des eaux de la nappe superficielle en
Na+ ou Ca++, ce processus devait être limité. Le fait que les échantillons de cette nappe soient
remarquablement alignés sur la droite théorique de dilution-concentration vis à vis du sodium
montre bien que le processus de mélange avec l'eau de mer est essentiel sinon unique dans
l'apport du sodium en l'occurrence.
VII.3.!.3 - Mélange avec l'eau de mer
Les premières indications suggérant l'hypothèse d'un mélange possible des eaux de la
nappe superficielle avec l'eau de mer est fournies par la distribution spatiale des teneurs en
éléments majeurs en général, en chlorures et sodium en particulier. En effet, les plus fortes
valeurs se retrouvent sur le pourtour du lac Nokoué et du Chenal de Cotonou dont on sait que
les eaux sont mélangées avec l'eau océanique d'une part, en bordure de mer face au champ de
captage de Godomey d'autre part. De ces secteurs, les concentrations diminuent ensuite vers
l'intérieur des terres et les autres secteurs côtiers, tendant en cela à suivre le sens contraire de
l'écoulement des nappes comme si on assistait ainsi sur le terrain au processus de dilution-
concentration. Et ce n'est pas par hasard s'il existe une concordance presque parfaite ces

210
secteurs de fortes minéralisation, notamment en cWorures et sodium, avec ceux à faciès
cWoruré sodique.
Enfin, le très bon ajustement de la plupart des points sur la droite théorique de dilution-
concentration non seulement pour le sodium, mais également pour le magnésium, ne laisse pas
de doute quant à l'origine marine de ces trois éléments. On pourrait en dire autant des sulfates,
mais le glissement de sa direction de dilution-concentration au-dessus de la droite théorique
tout en lui restant parallèle, fait penser à une superposition d'autres sources d'acquisition de
cet élément, notamment la dissolution du gypse, l'évaporation voire une contamination marine
anCIenne.
VII.3.1A - Adsorption, échanges d'ions
L'adsorption est le processus par lequel un ion occupe la charge électrique due à des
substitutions isomorphiques, à des ruptures de liaisons ioniques ou à des lacunes dans les
squelettes cristallines des surfaces des corps solides, en particulier celles des argiles. De
nombreuses argiles ont en effet un excès de charges électriques négatives non occupées dans
leurs édifices cristallins. Le processus d'adsorption dans les sols favorise donc l'adsorption des
cations. Les cations divalents sont plus adsorbés que les monovalents (Fetter, 1994).
Le processus d'échange d'ions peut-être vu comme l'adsorption préférentielle ou
sélective d'ions avec perte concomitante d'autres ions. Les sites d'échange se retrouvent
principalement sur les argiles et les sols organiques, mais tous les sols ont une certaine capacité
d'échange d'ions. L'ordre général d'échangeabilité des cations communs dans les eaux
souterraines est le suivant (aptitude des ions à être libérés dans l'eau ):
Les ions divalents des eaux souterraines sont plus fortement attirés et tendent à
remplacer les ions monovalents dans les argiles (Fetter, 1994).
Il est difficile de faire la part entre ces deux processus et de mettre en évidence leur
apports respectifs. Cependant, les concentrations relativement élevées en K+ des eaux de la
nappe superficielle, et la tendance des points à s'élever au-dessus de la droite théorique de
dilution-concentration vis à vis du K+ et parfois du Na+ fait penser, en l'absence de feldspaths
dans le milieu, à la mise en jeu des échanges d'ions entre la nappe et les argiles (prélèvement de
Mg++ et Ca++ de l'eau et libération de Na+ et K+). La position plus basse du Ca++ et du Mg++

211
sur le diagramme, par rapport respectivement au RC03- et S04-- pourrait être en partie due à
ce phénomène.
VII.3.15 - Evaporation
Des
processus d'évaporation des eaux de la nappe superficielle devraient être
envisagés, étant donné la tàible profondeur de son toit. Mais ce processus est délicat à mettre
en évidence car, en principe, il fait évoluer les concentrations dans les proportions originelles
qui sont ici celles de l'eau de pluie. En conséquence, cette évolution suit cel1e d'une dilution-
concentration eau douce-eau de mer.
Cependant, Custodio (1987) rappel1e que l'eau connée présente habituellement des
rapports SOdCl plus élevés que l'eau de mer récente. Tout mélange avec cette eau devrait
donc se positionner au-dessus de la droite de dilution, ce qui est bien le cas pour les eaux
analysées.
VlI.3.2. - Nappe inférieure
VII.3.2.1 - Dilution des carbonates
Dans la partie nord de l'aquifère, c'est-à-dire sur le plateau, la nature géologique du
réservoir ne permet pas à priori d'envisager la dissolution des carbonates parmi les processus
de concentration du carbonate dans les eaux de la nappe inférieure. Il s'agit en effet d'un
matériel détritique hérité directement du socle et qui se compose essentiellement de sable
quartzeux et d'argile kaolinique, avec localement un enrichissement en oxyde de fer. La
gamme des valeurs de la dureté totale (20 mg/\\), confirme d'ailleurs cette hypothèse. Leurs
distribution spatiale montre que seuls les secteurs centre-ouest et nord-est voient leur dureté
monter sensiblement.
Dans la partie sud par contre, le réservoir tel que reconnu par les ouvrages mécaniques
sur près de 200m, semble avoir une origine marine, et appartiendrait à la séquence holocène. Il
est par conséquent susceptible de contenir des quantités importantes de calcite. D'ailleurs, les
faciès y sont de type bicarbonaté calcique ou sodique pour les quelques données disponibles.
Seulement, on remarque que tout secteur confondu, à l'exception du F8 et du FIO du
champ de Godomey, tous les échantil10ns sont situés au-dessus de la droite de dilution. C'est
dire que le processus principal d'acquisition du carbonate reste partout le même. A savoir la
dissolution des sels carbonatés. li doit donc exister encore dans le Continental terminal, une

212
certaine quantité de calcite, dolomite et/ou magnésite susceptibles d'être dissoute par la nappe.
Remarquons que les points relatifs au Ca++ et au Mg++ se positionnent sur les diagrammes
respectifs de façon similaires à celui du bicarbonate, à la seule différence que pour les deux
premiers, les nuages de points sont à cheval sur les droites théoriques de dilution. La
corrélation entre Ca++ et HC03- est bonne et même meilleure à celle de la nappe superficielle
avec un coefficient de corrélation de 82% (Fig.VII.25a). Entre Mg++ et HC03-, elle est
légèrement inférieure à celle de la nappe superficielle avec un coefficient de 54% (Fig. VII.25b).
Par contre la bonne corrélation entre les ions Mg++ et Ca++ (Fig.VII.25c): coefficient de
corrélation de 70%) peut traduire une contribution significative de la dissolution de la dolomite
dans la minéralisation de la nappe inférieure.
Par ailleurs, en ce qui concerne ces carbonates, l'hypothèse de leur dissolution est
appuyée par le diagramme d'équilibre calco-carbonique sur lequel la plupart des points, bien
qu'encore sous-saturés, se rapprochent de l'état de saturation vis à vis de la calcite et par
conséquent, de la dolomite. Les valeurs relativement fortes de la PC02 confirme ce qu'a révélé
la piézométrie, à savoir que, même dans sa partie captive, la nappe inférieure est réalimentée de
façon saisonnière même dans le secteur de Godomey.
Enfin, il faut relever le comportement assez particulier de certains points sur les
diagrammes de dilution-concentration. Ainsi, les positions quasi-constante des forages F8 et FO
de la SBEE dans le voisinage de la droite de dilution confirme un fait, à savoir que ces deux
ouvrages connaissent déjà un début d'intrusion saline. Il en est de même pour les piézomètres
PU2-2 et PU2-3, mais la nature géologique du réservoir au niveau de leur site fait que pour
l'instant, c'est le processus de dissolution des carbonates qui est prédominant et attire les
points assez loin au-dessus de la droite théorique de dilution en ce qui concerne le bicarbonate.
Ces deux piézomètres notamment se retrouvent sur les diagrammes généralement avec un
groupe de forages localisés comme nous l'avions déjà souligné, dans les secteurs nord-est et
surtout centre-ouest du plateau. Ces secteurs correspondent aux domaines où l'épaisseur
saturée du Continental terminal est très faible voire nulle au point où certains forages captent
en fait le sable fin éocène. On pourrait donc attribuer le comportement des eaux de ces secteurs
à une influence marine ancienne. Ces secteurs sont d'ailleurs contigus respectivement aux
vallées du lac Ahémé et du système Ouémé-Sô-Lac Nokoué. L'examen des autres mécanismes
de minéralisation permettra d'abonder dans ce sens ou non.
VII.3.2.2 - Hydrolyse des silicates
La situation est identique à celle de la nappe superficielle. La nature presque

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la nappe inférieure

214
exclusivement siliceuse et kaolinique du réservoir ne permet pas d'envisager d'autres
dissolutions de silicates que celle de la silice elle-même. C'est pourquoi, en ce qui concerne les
données qui existent sur les teneurs en sodium notamment, et qui sont relatives aux
piézomètres de la zone de Godomey, exceptés le PZ6 et surtout le FR6-1, tous les autres
points respectent la droite théorique de dilution.
Enfin, on remarque que PU2-2 et PU2-3 sont les échantillons les plus concentrés en
Sodium, comme c'est le cas pour les chlorures. Les forages F8 et FlO auraient probablement
occupé des positions analogues si leur eaux avaient été dosées.
VII.3.2.3 - Mélange avec l'eau de mer
La distribution des minéralisations totales en général, des teneurs en CI- et en Na+ en
particulier, sont comme nous l'avons vu avec la nappe superficielle, les premiers indicateurs de
mélange éventuel avec l'eau de mer. Mises en rapport avec les périmètres de pompages
intensifs et les pourtours des surfaces d'eau salée, elles sont à même de permettre de tirer des
conclusions partielles et d'orienter les investigations. Dans le cas de la nappe inférieure, 3 ou 4
secteurs sont susceptibles de mélange avec l'eau de mer, même si les concentrations absolues
sont encore faibles:
- la zone de pompage de Godomey avec les forages F8 et FI 0;
- la bordure de l'océan avec les piézomètres PU2-2 et PU2-3;
- le Centre-Ouest du plateau d'Allada;
- le Nord-Est du plateau.
Les données relatives aux faciès chimiques sont insuffisantes, maIs pour ce qui
concerne les piézomètres PU2-2 et PU2-3 pour lesquels ces données existent, les faciès sont
bicarbonaté ou chlorurés
sodiques,
confirmant l'hypothèse d'une invasion
saline en
progressIOn.
En ce qui concerne enfin les diagrammes de dilution, pour tous ces secteurs, on note
que même si le mélange avec l'eau marine n'est plus ou n'est pas encore le processus
dominant, il imprime toujours sa marque.
Vll.3.2.4 - Adsoption-échanges d'ions
Il se révèle que les échantillons ne respectent pas dans l'ensemble (excepté pour le
sodium), la droite théorique de mélange. L'hydrolyse des feldspaths et des micas étant exclue
pour expliquer la production du K+,
il ne reste que le phénomène d'échange d'ions. La

215
constance des niveaux argileux dans le milieu ne peut que favoriser un tel mécanisme de
minéralisation en K+, et même en Na+, de même que l'adsorption des anions.
VII.3.2 5 - Evaporation
La nappe intërieure est libre sur l'essentiel du plateau. Mais sa surface s'approfondit
rapidement. Le processus d'évaporation, même s'il intervenait devrait par conséquent être très
limités. C'est ce que semble indiquer le positionnement des points sur le diagramme de dilution
vis à vis des sulfates où c'est seulement une moitié des points qui présentent des rapports SO--
ICl- plus élevée que l'eau d mer récente.

216
VIII - NORMES DE QUALITE ET POLLUTION DES NAPPES
Dans le chapitre qui précède, nous avons essayé d'identifier les processus de
minéralisation des nappes exploitées pour l'approvisionnement en eau de l'agglomération
cotonoise. Nous nous proposons dans le présent chapitre de voir si, par rapport aux normes de
qualité internationalement admises pour l'eau de boisson spécifiquement (normes OMS), il
existe des problèmes de dépassement concernant les échantillons analysés et, le cas échéant,
d'identifier l'élément ou les éléments en cause. Le risque réel ou potentiel de pollution par
invasion saline fera également l'objet de ces investigations.
VIII.I - NAPPE SUPERFlCIELLE
VIII.1.t - Echantillons hors norme chimique OMS pour l'alimentation et leur
distribution spatiale
Aucun échantillon analysé ne se classe hors norme OMS pour les éléments majeurs
autres que les nitrates et le potassium. Pour les nitrates dont le dépassement est généralement
considéré comme véritablement dangereux, la Fig. VIII. 1 montre que 30% environs des
échantillons prélevés au mois d'Août 1991 sont concernés. Mais de nombreux échantillons ont
des teneurs comprises entre 30 et 50 mg/I et sur le terrain (Fig.VIIL2a et VIIL2b), la plupart
des échantillons incriminés sont localisés dans Cotonou-centre ( y compris Akpakpa sur la rive
est du chenal, Fig. VIL 1) où la densité d'occupation de l'espace est élevée.
Parmi les éléments autres que majeurs, seuls les phosphates et les fluorures sont
également concernés. Pour ces deux éléments, en dehors de quelques cas ponctuels, le secteur
atteint se réduit au pourtour sud du lac Nokoué, principalement sur la rive est du chenal
(Akpakpa), et en ce qui concerne particulièrement les échantillons d'Avril 1992. Si pour les
nitrates et les phosphates ce résultat était attendu, ce n'est pas le cas pour les deux autres
éléments. Nous venons cependant d'évoquer principalement les échanges d'ions avec les
argiles pour justifier les concentrations relativement élevées en potassium. En ce qui concerne
les fluorures par contre, sa distribution spatiale
fait plutôt penser à une origine marine,
principalement lagunaire (lac Nokoué).
Les cartes de distribution des teneurs en ces différents éléments laissait présager cette
situation.
Signalons toutefois que les teneurs en chlorures de la nappe superficielle pourraient en

217
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Fig. VIII.2 - Echantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey Calavi ayant
excédé les normes chimiques OMS et éléments chimiques impliqués: prélèvements d'AoÎlt 1991 (3),
de
Mai 1991 et Avril 1992 (b). Boukari & al, 1996

219
fait excéder les normes de qualité dans bien des points, mais c'est le mode de captage de ces
eaux (par des puits à grand diamètre qui ne font qu'effleurer la nappe) qui masquerait ce
phénomène. Dans la plupart des quartiers de Cotonou, ces puits ne captent en tàit qu'une
lentille d'eau douce de quelques mètres d'épaisseur, qui flotte sur de l'eau salée en profondeur.
On constate d'ailleurs que lorsqu'un puits est intensément sollicité ou exagérément approfondi,
la salinisation de son eau augmente sensiblement.
VIII.1.2 - Echantillons hors normes bactériologique OMS pour l'alimentation
et leur distribution spatiale
Nos analyses ont été faites par la DANA (Direction de l'Agriculture et de la Nutrition
Appliquée), sur des échantillons provenant de la nappe superficielle à des températures de 35
ou 37°C en 48 à 72 heures. La recherche et le dénombrement des coliformes fécaux, en
particulier Escherichia coli présumé, sont essentiels dans le diagnostic d'une contamination
fécale. Les recommandations de l'OMS exigent l'absence de coliformes fécaux dans 100 ml
d'eau destinée à la consommation humaine. Il n'a donc pas été jugé utile d'utiliser une
représentation quantitative pour matérialiser sur une carte la présence (ou non) de ces germes
dans les échantillons analysés, d'autant plus que la méthode de dénombrement utilisée (calcul
statistique) est d'une précision décevante, même si sa sensibilité est excellente.
Une brève observation de la carte de la Fig. VII!. 3 révèle qu'à l'exception de trois ou
quatre échantillons, tous les autres sont bactériologiquement impropres à la consommation
humaine. Ce résultat n'est pas surprenant s'agissant d'une nappe phréatique peu profonde et
exploitée dans les conditions artisanales, le tout dans un environnement urbain et périurbain
sans système d'assainissement et d'évacuation de déchets solides suffisant.
VIII.2 - NAPPE INFERIEURE
VIII.2.t - Echantillons hors norme chimique OMS pour l'alimentation
Aucun échantillon de la nappe inférieure n'a des teneurs en éléments chimiques hors
normes O.M.S. aussi bien pour les éléments majeurs que pour les éléments en trace analysés.
Ce résultat était attendu, l'aquifère superficiel quand il existe, sert en effet de barrière par son
mur et de tampon par sa nappe pour la pollution de la nappe inférieure. Sur le plateau où la
nappe inférieure est libre, sa surface s'approfondit rapidement, permettant à la zone non
saturée de servir jusqu'à un certain point (fonction de l'importance prise par cette épaisseur),
de filtre pour les eaux superficielles de recharge. C'est pourquoi, sur les pourtours du plateau,

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221
en particulier son pourtour sud, et au niveau des sables jaunes, cette aptitude de la zone non
saturée à filtrer l'eau est sensiblement limitée par la réduction de son épaisseur. Et lorsque la
nappe est captive, cette limitation est due à des interconnections hydrauliques entre les deux
systèmes en présence.
VIII.2.2 - Echantillons hors norme bactériologique OMS pour l'alimentation
Les échantillons d'eau de la nappe du plateau d'Allada analysés par la Direction de
l'hydraulique, contiennent quelques unités à quelques dizaines d'unités de micro-organismes
ordinaires (germes totaux), mais sont complètement dépourvus de coliformes, à l'exception de
trois échantillons qui en contiennent respectivement 1, 2 et 5. On peut donc en déduit que ces
eaux sont dans l'ensemble bactériologiquement potables (Rodier, 1984 et Radoux, 1985).
Finalement, la nappe inférieure semble être encore préservée pour l'essentiel du point
de vue de la contamination bactériologique. Il en est de même pour la pollution chimique
lorsqu'on s'en tient aux teneurs absolues en divers éléments chimiques majeurs. Il faut signaler
ici, que nous ne nous sommes pas intéressé à la pollution par les hydrocarbures qui constituent
potentiellement un danger non négligeables de pollution des nappes à l'intérieur et dans les
voisinages des agglomérations du Bénin en général,
compte tenu principalement du mode,
répandu, de vente à la criée des carburants et des lubrifiants.
Cette pollution chimique existe pourtant, même si elle n'est qu'à ses débuts. Il s'agit de
l'intrusion saline Nous l'avons déjà vu s'agissant de la nappe superficielle. Qu'en est-il avec la
nappe inférieure? Pour répondre à cette question, nous allons faire appel aux indications
fournies par les deux principaux outils qui sont à même de permettre de trancher cette
question, d'abord les diagrammes de dilution, puis l'évolution temporelle des Chlorures dans
les principales zones d'intérêt potentiellement menacées, c'est-à-dire le champ de captage
intensif de Godomey et ses abords est et sud.
VIII.2.3 - Arguments en faveur de l'existence et de la progression de l'intrusion
saline dans la nappe inférieure
VIII.23.1 - Apport des diagrammes de dilution
Du côté de la mer au Sud du périmètre de captage, le groupe des piézomètres PU2
(Fig. VInA) est le mieux à même de nous révéler le franchissement éventuel de la ligne de
rivage par l'interface eau douce-eau salée. Nous avons déjà vu qu'au niveau de la nappe

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captage de Godomey et la mer en t 992

223
superficielle PU2-4 et surtout PU2-5 captent de l'eau totalement salée, et que par conséquent
l'interface a déjà pénétré profondément à l'intérieur des terres. En ce qui concerne les trois
autres piézomètres qui captent la nappe inférieure, leurs positionnements sur les diagramme
divergent. PU2-1 ne montre signe de contamination significative par l'eau de mer. Par contre
en ce qui concerne PU2-2 et PU2-3 le doute n'est pas permis, lorsqu'on observe leur situation
constante à la droite du nuage de points sur le diagramme et souvent à proximité de la droite
théorique de dilution. C'est précisément le cas en ce qui concerne les ions Ca++, Mg++, Na+
et dans une certaine mesure K+. Dans ce mélange avec l'eau de mer, PU2-3 est toujours plus
atteint que PU2-2. Le gradient de concentration au niveau des trois piézomètres est donc
contraire à ce qui est normalement attendl'
C'est la preuve que ces ouvrages captent des
nappes sensiblement isolées les une des autres et qu'on est en présence d'un système
suffisamment hétérogène dans les secteur pour être considéré au moins comme un aquifère
multicouche.
Dans ce système, l'interface aurait franchi la ligne de rivage dans les deux premiers
aquifères de dessus. Il est plus avancé dans le premier que dans le second. Mais c'est ce second
aquifère qui semble être le plus sollicité par les pompages de Godomey. La salinisation du
premier aquifère ne serait donc pas liée uniquement aux pompages. Un apport par drainance à
travers le toit du système devrait contribuer à cette salinisation. C'est ce que laissait d'ailleurs
présager les positions relatives des niveaux piézométriques entre la nappe superficielle et le
système inférieur (Fig.V114). Enfin, le niveau encore faible de concentration des deux nappes
contaminées montre que nous avons à faire à un interface assez large dans lequel le gradient de
concentration est faible. C'est un avantage puisque l'avancée du front salin peut être détectée
longtemps avant que la situation ne s'aggrave. La coupe hydrogéologique de la Fig.VIII.5
schématise assez bien la situation hydraulique telle qu'elle se présente actuellement du côté de
l'océan.
Du côté est du champ de captage, il n'existe pas d'ouvrages près du lac Nokoué
exploitables pour les prélèvements (Fig VIII. 6). Mais le positionnement constant des points
représentatifs des forages F8 et FI 0 situés sur la bordure immédiate du champ, au voisinage
des droites de dilution (Fig VII.30 et VII.31), confirme la tendance de leurs eaux à la
salinisation. L'origine de cette intrusion saline n'est pas connue, mais leur situation
géographique, et les niveaux relativement superficiels captés font déduire qu'il s'agirait du lac
Nokoué. Ici encore, le caractère progressif de l'élévation des teneurs fait penser à un interface
relativement large où les gradients de concer.tration ne devraient pas être élevés.

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conductivité 500 lJS/cm selon la direction CD de /a Fig. V.6 (situation de 1992). BoulGlri & al, /995 complété.
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226
VIIl2.32 - Apport de l'évolution temporelle du cr
Il n'existe pas de données pour tàire l'historique de l'évolution de la qualité chimique des
eaux dans aucun des forages du champ de captage de Godomey, en ce qui concerne
notamment le CI-. Le peu de données d'analyses disponible concerne le forage F 10
(Fig.VIII.7a) et ne débutent qu'en Juin 1992. Néanmoins il a permis de mettre en évidence une
tendance persistante à la hausse des teneurs en chlorures des eaux de ce forage, tendance
signalée par la SBEE depuis 1994 Celle-ci semble poursuivre son évolution de façon
relativement accélérée entre 1992 et 1997.
Pour tenter de tàire néanmoins l'historique de l'évolution des teneurs en chlorures dans
les aquifères exploités dans le champ de Godomey, nous avons dû analyser les données
disponibles sur l'eau brute arrivant à la station de traitement de Vèdoko c'est-à-dire au mélange
des eaux pompées de tous les forages mis en service. Si un ou plusieurs de ces forages
voyaient leurs concentrations en chlorures augmenter, cela se traduirait sur le mélange avec,
certes, une amplitude moindre
A l'examen de l'allure du graphique obtenu (Fig.YIII.7b), on constate effectivement
une tendance nette à la hausse de ces teneurs Entre 1985 et 1989 (Avril), les concentrations en
CI- se situaient en moyenne autour de 10 mg/l. A partir de la fin de 1989, elles ont doublé pour
atteindre un peu plus de 20 mg/\\. Depuis 1996, la situation s'est de nouveau aggravée et les
teneurs ont progressé pour atteindre présentement environ 35 mg/\\. Au vu de ce qui précède
concernant la salinisation des eaux des ouvrages du champ, on peut penser que ces
augmentations sont essentiellement le fait de l'apport en CI- des eaux des forages F8 et FI 0, et
dans une moindre mesure F6 (Fig.VIII.6). L'exploitation des forages F6 et F8 est déjà arrêtée.
Par contre, celle du forage FI 0 se poursuit.
En conclusion, une détérioration lente mais réelle affecte la qualité des eaux de la nappe
inférieure autour du champ de Godomey. Nous avons vu plus haut qu'il en va de même des
eaux de la nappe superficielle à l'intérieur comme sur la périphérie de la ville de Cotonou. Si
pour j'instant cette pollution est essentiellement chimique dans la nappe inférieure, en ce qui
concerne la nappe superficielle, elle est à la fois chimique et bactériologique. Dans ce qui suit
nous allons tenter d'identifier les facteurs à l'origine de cette dégradation des ressources en
eaux souterraines dans le secteur de Cotonou-Godomey et formuler des suggestions pour des
mesures correctives.

227
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Fig. VIII. 7 - Evolution temporelle des teneurs en Chlorures de l'eau du forage FIO du champ de captage de
Godomey (a) et de l'eau brute arrivant à la station de traitement de Vèdokf' (b), 'n rapport avec
l'évolution temporelle de la production annuelle dans le ch:lIl1p de captage (c)

228
VIII.3 - PARAMETRES POLLUANTS ET FACTEURS DE POLLUTION: SUGGESTIONS
POUR UNE AMELIORATION DE LA SITUATION PRESENTE
VIII.J.l - Origines probables des détériorations de la qualité des eaux
VIII.3.1.1 - Elévation des teneurs en N03-, P04--- et présence de
germes bactériens
L'accroissement des teneurs en N0 - et P0
3
4--- est sûrement d'origine humaine. Ils sont
en effet générés par la décomposition de la matière organique et par la dégradation des
fertilisants.
Il en est de même en ce qui concerne la
prolifération de germes divers, fécaux
notamment, dans les eaux des puits de Cotonou. La quasi-totalité des stations prélevées dans la
nappe superficielle contient des colonies de bactéries dont Echerichia coli, Coliformes fécaux,
Coliformes totaux, Streptocoques fécaux et Clostridium sulfito-réducteurs. Seuls un (1)
échantillon sur la vingtaine analysés en Mai 1991 et trois (03) échantillons sur les 50 analysés
en Août 1991 sont dépourvus de bactéries, probablement à cause d'un traitement récent à l'eau
de Javel. Cette situation n'est pas surprenante compte tenu des techniques sommaires de
latrinisation, de l'état rudimentaire du système d'assainissement (évacuation des eaux pluviales
et usées) et d'élimination des ordures ménagères dans la ville.
Ces deux types de pollution sont directs et affectent les nappes à partir de la surface en
transitant par la zone non saturée. Le premier est passif, les nitrates étant véhiculés par les eaux
d'infiltration. Le second peut être aussi bien passif qu'actif.
VII.3.1.2 - Invasion saline
Quant aux teneurs anormalement élevées en chlorures et autres paramètres chimiques,
elles sont généralement révélatrices d'un phénomène d'intrusion d'eau de mer ou de lacs ou
lagunes dans les nappes. Cette intrusion peut être liée à l'augmentation rapide des prélèvements
ponctuels principalement (champ de captage), ou diffuse (puits individuels) au cours des deux
dernières décennies. Cet accroissement des pompages est destiné à satisfaire une demande qui
s'est accrue considérablement. Ce sont ces prélèvements ponctuellement concentrés qui sont à
l'origine d'un début d'intrusion d'eau saline dans le champ de captage de Godomey,
notamment dans les forages F8 et F6 mis actuellement hors service, et Fla qui continue d'être
exploité, mais à un débit moindre.

229
La provenance océanique ou lacustre de cette dernière intrusion reste à préciser. A cet
effet, la distribution du Cl- dans les forages du champ de captage a été examinée (Fig. VIII. 6).
Elle ne renseigne pas sur ce qui se passe à l'Est entre le champ même et le lac Nokoué en
l'absence de points d'échantillonnage dans cette zone. Mais la localisation des ouvrages
concernés par le problème de salinisation amène tout au plus à penser que l'intrusion vient de
ce côté donc du lac Nokoué. Nous avons vu que dans ce secteur, il se pourrait en effet que
l'eau du lac ne soit pas isolée de la nappe phréatique (si l'on considère la coupe du piézomètre
PZ8 notamment) et que cette dernière est à son tour localement en interconnexion avec la
nappe inférieure. En outre, il faut rappeler que l'existence, en profondeur, d'une liaison
hydraulique entre le système aquifère du plateau et celui de la zone occupée par le lac n'est pas
à exclure. C'est ce que semblent indiquer en effet les coupes géologiques de certains ouvrages
traversant le système aquifère (Fig. V.2 et V.11). Tout laisse donc croire que l'intrusion saline
détectée proviendrait du lac Nokoué ou, cas moins probable, d'un apport latéral d'eau salée en
profondeur sous ce lac. Des sondages et profils géoélectriques pourraient aider à trancher cette
question.
Par ailleurs, l'évolution de la courbe des teneurs en Cl- de l'eau brute arrivant à la
station de Vèdoko (ou Akossombo, Annexe 3), permet de conclure que l'augmentation du CI-
à la périphérie est du champ, est intervenu progressivement au cours du temps. Toutefois, il y a
eu des épisodes d'apports relativement importants, notamment en 1988 et après Décembre
1991. Il n'est pas aisé, compte tenu de l'irrégularité des mesures, de mettre en relation cette
évolution avec celle des débits de pompage. On sait qu'il doit y avoir un décalage plus ou
moins important dans le temps, entre le moment où les augmentations des débits dans le
périmètre de captage interviennent et les effets de ces augmentations sur le biseau salin.
Néanmoins la Fig. VIII. 7 montre que le lien entre ces deux phénomènes est incontestable.
En fait le coeur du champ de captage est encore préservé si l'on considère les teneurs
en Cl- des autres forages, qui sont comprises entre 10 et 17,75 mgll (donc sont relativement
proches de celles de l'eau de pluie de réalimentation), et le non alignement des points
représentatifs de ces forages sur les droites de dilution.
Si les pollutions salines de la nappe inférieure mises en évidence au Sud et à l'Est du
champ de captage sont liées, comme nous venons de le montrer, aux exploitations intensives,
elles sont donc elles aussi anthropogènes. Il s'agit de pollutions d'origine humaine, mais qui
s'opèrent de façon indirecte et occulte.
Enfin, en ce qui concerne la nappe superficielle, les augmentations de teneurs en
chlorures, nitrates, phosphates et autres éléments chimiques, ainsi qu'en germes bactériens,

230
peuvent être provoquées en partie par J'invasion périodiques de ses eaux par celles des lacs et
lagunes, conséquences hydrodynamiques directes des apports pluviométriques en temps réel,
mais surtout en ditréré, lors des grandes crues venant de l'intérieur du pays en Septembre (voir
Fig.II6). Le lac Nokoué et le lac Ahémé sont en effet les principaux bassins de réception de
ces crues y comprises les eaux pluviales et usées de l'agglomération Cotonoise.
VIll.3.2 - Conclusion et suggestions
Au total, les modalités et les vecteurs peuvent vaner, mais l'homme reste toujours
responsable, au moins en partie, des détériorations atrectant la qualité naturelle des eaux des
nappes du sytème aquifère des environs de Cotonou. Ainsi, comme partout ailleurs, les deux
grandes menaces qui pèsent sur les eaux de ces aquifères sont les rejets domestiques, agricoles
et industriels d'une part et la surexploitation d'autre part.
VIII. 3.2 . 1 - Rejets domestiques, agricoles et industriels
Ils concernent en premier lieu la nappe phréatique. Près de 700 000 habitants vivent
maintenant au-dessus de la nappe superficielle de la région de Cotonou. La croissance de ces
populations est un phénomène continuel. Si les déchets produits par cette masse humaine sont
mal gérés, ils constitueront une source potentielle de contaminants qui peut mettre en péril
même la nappe inférieure. Les activités agricoles accrues pour nourrir ces populations voir
pour l'exportation, et les épandages de fertilisant qui en résultent progressivement, risquent à
terme, d'affecter de façon dramatique la qualité de tout le système étudié.
En ce qui concerne les teneurs relativement élevées en nitrates des puits individuels de
Cotonou, si l'hypothèse d'une origine liée à l'urbanisation croissante est fondée, il ne faut alors
pas s'attendre à un redressement rapide de la situation, car même si des corrections étaient
immédiatement apportées, il faudrait attendre plusieurs années avant qu'une eau contenant
moins de nitrates parvienne aux puits. Il faut en etret tenir compte du temps requis par l'eau
non polluée pour transiter de la surface jusqu'à la zone saturée, pour lessiver totalement cette
zone et pour chasser l'eau polluée de la napre phréatique. Ce qui peut correspondre à plusieurs
semaines ou plusieurs mois, voire plusieurs années. Il est donc très indiqué de prendre tôt les
mesures nécessaires pour supprimer les sources de contamination: latrines étanches, évacuation
correcte des ordures ménagers et des rejets industriels, pratique de techniques agricoles non
polluantes (agriculture biologique) notamment.

231
Le dépassement des normes par les autres éléments est mOlfiS inquiétant, car les
conséquences pour la santé ne risquent pas d'être aussi grave et leur forte concentration est
souvent attribuable à des phénomènes naturels sur lesquels l'homme a peu d'emprise.
S'agissant de la pollution bactériologique, il en va de même que pour les nitrates, et les
mesures pour l'enrayer sont approximativement similaires. Baba-Moussa (1994) dans sa thèse
consacrée au problème de pollution bactériologique des nappes phréatiques à partir des latrines
sous climat intertropical, a montré que pour éviter au maximum ce type de pollution, la
conception des latrines devra prendre en compte les préoccupations suivantes:
i) empêcher l'infiltration verticale à l'intérieure de la fosse d'infiltration, en aménageant
un revêtement imperméable à la base de la fosse;
ii) favoriser l'infiltration horizontale à l'intérieur de la fosse d'infiltration, en
aménageant des joins ouverts sur la majeure partie de la paroi de la fosse;
iii) protéger la zone de colmatage contre l'infiltration en temps de pluie, en aménageant
un remblai imperméable de 50 cm de large autour de la fosse d'infiltration;
iv) prévoir enfin autant que possible, une épaisseur maximum de zone non saturée entre
le fond de la latrine et le niveau maximum de la nappe phréatique; une épaisseur minimum de
1,5 m à 2 m est couramment préconisée; avec une protection de la zone de colmatage contre
l'infiltration en temps de pluie, il estime qu'une épaisseur minimum de 1 m de sable moyen
devrait être suffisant;
S'agissant de la zone d'extension horizontale de cette pollution bactériologique,
l'auteur l'évalue à 5 m dans le sens de l'écoulement général de la nappe et à 1,5 m dans le sens
contraire lorsque le fond de la latrine est pratiquement noyé dans la nappe, donc dans le cas
d'un scénario pessimiste (gradient hydraulique compris entre 1 à 2 %0 . Dans tous les cas,
précise-t-il, sa détermination doit tenir compte des données suivantes:
i) le sens d'écoulement général de la nappe;
ii) l'extension maximum de la pollution observée dans la zone aval de la latrine par
rapport au sens d'écoulement général de la nappe phréatique;
iii) l'extension maximum de la pollution observée dans la zone amont de la latrine par
rapport au sens d'écoulement général de la nappe phréatique,

232
iv) les variations de la direction d'écoulement général de la nappe.
Enfin, pour le positionnement d'une latrine par rapport à un puits, on doit tenir compte
d'une distance supplémentaire fonction du contexte hydrogéologique local, afin de prendre en
compte l'influence de la pluie. Par exemple, pour un aquifère à nappe libre de sables dunaires
du type de celui qu'on peut rencontrer dans certains secteurs du site de Cotonou, la distance
de séparation ainsi nécessaire est de 7 à 8 m contre les Il m couramment admis.
VII.3.2.2 - Surexploitation des nappes et invasion saline
Comme nous venons de le voir, l'invasion saline des aquifères côtiers provient
généralement de la mer et/ou des lacs et lagunes à eau salée ou saumâtre qui pénètrent ces
aquifères lorsqu'on les sollicite de façon trop intense.
En ce qui concerne la nappe superficielle, selon toute vraisemblance, au Sud de
Godomey, l'interface eau douce/eau salée se trouverait entre Dècoungbé et la ligne de chemin
de fer Les pompages intensifs du champ de captage ont pu accélérer le processus. Vers l'Est,
c'est-à-dire du côté de la ville de Cotonou, compte tenu de la présence du lac Nokoué au Nord,
l'eau douce ne constituerait qu'une lentille plus ou moins importante qui flotte partout sur l'eau
salée. Cette situation ne pose pas de problèmes majeurs à cause des techniques de captage qui
utilisent des puits individuels qui ne font qu'écrémer la nappe et sont exploités à des débits
relativement limités. C'est ce mode de gisement de l'eau douce qui expliquerait d'ailleurs que
pendant la saison sèche, les teneurs en chlorures notamment, augmente sensiblement avec la
baisse de niveaux d'eau dans les.ouvrages (Avril 1992). Le problème le plus crucial pour la
nappe superficielle reste celui des nitrates, phosphates, phénols etc., et celui des germes
bactériens.
Pour la nappe inférieure, la situation est différente. Au niveau du champ de captage de
Godomey notamment, on peut considérer m1lgré tout qu'au stade atteint par les pompages en
1992 lors des mesures que nous avons exploitées, les biseaux salés n'ont pas encore, du moins
en apparence, franchi profondément la périphérie du champ de captage, du côté du lac
(Fig.VIll.6), et la ligne de rivage du côté de l'océan même s'ils y sont déjà parvenus
(Fig. VIllA). Il reste à savoir si cette situation traduit un état d'équilibre du front salin ou un
état transitoire qui à terme peut poser des problèmes sérieux allant jusqu'à imposer la
fermeture des forages lorsque la salinité de l'eau deviendra très élevée. Mieux, depuis 1992, les
débits de pompage ont sensiblement augmenté. Donc, quoiqu'il en soit, le système est
aujourd'hui en régime transitoire, si bien que la position présente de l'interface n'est que

233
provls01re et devrait évoluer pendant quelques temps même sion maintenait le débit de
pompage constant dans l'avenir.
Dans tous les cas, pour renverser la tendance, il est indispensable comme l'ont déjà
recommandé certaines études, de diminuer la pression sur le champ de captage de Godomey,
en réduisant les débits pompés d'une part, en déplaçant les pompages vers l'Ouest d'autre part,
suivi de l'ouverture d'un second champ sur la base d'une étude approfondie de prospection et
d'impact. La construction de piézomètres rationnellement dimensionnés et bien positionnés
aiderait à une parfaite connaissance du système. Il en va de la pérennité des importantes
ressources en eaux souterraines du champ de Godomey en particulier, de tout le système
aquifère du plateau d'Allada en général.

234
IX. - PERSPECTIVES DE RECHERCHE
A l'issue de cette étude, les caractéristiques et le fonctionnement du système aquifère
exploité pour l'approvisionnement en eau de la ville de Cotonou est, dans l'ensemble, assez
bien connus. Toutefois, il subsiste toujours des zones d'ombre en ce qui concerne notamment
l'épaisseur de l'aquifère du Continental terminal vers le Centre et le Sud du plateau, la position
exacte sur le terrain de l'interface eau douce-eau salée autour du champ de captage de
Godomey, tant du côté du lac que de celui de l'océan. Les données disponibles ont permis tout
au plus de savoir qu'en 1992 et en ce qui concerne la bordure de l'océan" l'interface était
encore pour l'essentiel au large et atteignait à peine la ligne de rivage, tandis que du côté du lac
où il est relativement avancé,
son impact se fait actuellement déjà sentir à la périphérie du
champ de captage.
Il serait intéressant non seulement de combler ces lacunes, mais aussi d'approfondir les
connaissances déjà acquises. Ainsi, le problème de modélisation du système pourrait être
abordé avec plus de rigueur et en prenant en compte sa complexité. On devrait à l'avenir
pouvoir dépasser le stade de simulation exclusif de l'écoulement pour prendre en compte le
transport de masse de soluté. Ce qui permettrait probablement d'aboutir à un modèle plus
fiable parce que traduisant mieux la réalité des faits tels qu'ils se déroulent dans l'espace et
dans le temps. Lorsqu'un tel travail sera entrepris, l'objectif de planification et de gestion
équilibrée des ressources du système aurait plus de chance d'être atteint.
Dans ce but, un programme complémentaire d'installation de piézomètres profonds a
été proposé qui vise à mieux cerner les problèmes autour du champ de captage de Godomey.
Ces piézomètres sont positionnés sur la carte de la Fig.IX. 1. Les considérations qui ont motivé
le choix des différents sites proposés sont principalement d'ordre:
i) hydrostratigraphique (structure et géométrie des aquifères);
l'ensemble des
piézomètres sont utiles à cet effet;
ii) hydrodynamique et hydrochimie: objectif d'identification de l'actuelle position exacte
de l'interface eau douce - eau salée aussi bien du côté du lac à l'Est (Pl, P2, P3) que de celui
de l'océan au Sud (P4, P5), Sud-Est (P6) et Sud-Ouest (P?, P8), sans oublier le coeur du
périmètre de pompage.
A titre indicatif, les profondeurs respectives des piézomètres ont été également
mentionnées sur la carte. Ceux-ci devront faire l'objet de reconnaissance par diagraphie sitôt
leur foration terminée (PS, yray etc.) et seront crépinés sur les 50 derniers mètres au moins si

235
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Fig.IX.l _ Localisation et profondeurs des piézomètres proposés pour la surveillance du champ de captage
de Godomey

236
les conditions hydrogéologiques le permettent. En outre plusieurs ruveaux pourront être
crépinés en fonction du nombre d'aquifères identifiés. Enfin ces ouvrages devront faire l'objet
de suivi piézométrique et hydrochimique régulier. Il est indispensable d'acquérir:
i) une sonde conductivimétrique pour les mesures périodiques de conductivité (en
continu dans les colonnes d'eau des ouvrages), en vue d'apprécier les gradients de
concentration dans celle-ci;
ii) du matériel de prélèvement d'eau à différents niveaux dans les piézomètres.
Parallèlement à l'étude de l'intrusion saline, il serait souhaitable que des investigations
soient entreprises en vue de l'élaboration d'une carte de vulnérabilité de l'ensemble du système
aquifère et plus particulièrement dans la zone sud-est de Cotonou.
Enfin, l'étude du problème de recharge dans la zone centrale et nord du plateau où
l'épaisseur de la zone non saturée est importante (30 à 70 m), de même que celui d'une
éventuelle intrusion saline ancienne dans le Centre-Ouest notamment, pourrait être abordée
efficacement au moyen de l'outil isotopique.

237
x - CONCLUSIONS GENERALES
X.l - STRUCTURE ET GEOMETRIE DES AQUIFERES
Ce travail a permis de mieux comprendre la structure lithologique des dépôts
superficiels du plateau d' Allada et de ses environs ainsi que la géométrie de leurs aquiteres,
c'est-à-dire l'hydrostratigraphie de ces dépôts.
A l'échelle régionale en etIet, le Continental terminal de la majeur partie du plateau
d'Allada peut être considéré comme un ensemble lithologiquement monocouche avec toutefois
une légère variation verticale de faciès allant du sable franc à la base à du sable argileux vers le
sommet, le tout couronné par .un niveau plus enrichi en silts et argile, la Terre de barre. Les
passages latéraux de faciès lithologiques dans les trois couches ainsi identifiées se traduisent
généralement par la présence plus ou moins fréquente à l'intérieure de celles-ci, de niveaux
argileux de forme lenticulaire
Par contre, sur le pourtour sud du plateau, et surtout sous les cordons littoraux, le
système devient plus hétérogène, composé d'au moins deux sous-ensembles séparés par une
importante couche argileuse d'une dizaine de mètres d'épaisseur moyenne. Le sous-ensemble le
plus superficiel est relativement peu épais (15-20 m en moyenne) mais lithologiquement plus
homogène. Le sous-ensemble intërieur est relativement hétérogène et son substratum n'est pas
rencontré par les ouvrages existants.
En conséquence, sur la majeur partie du plateau, il est possible de considérer qu'on est
en présence d'un aquifère mono ou bicouche à nappe généralement libre; au niveau de la plaine
littorale, la différenciation est nette entre un aquifère superficiel contenu dans les cordons
littoraux et un système aquifère inférieur, prolongement du point de vue strictement
lithologique (granulométrie semblable) du Continental terminal du plateau. Dans cette zone
basse, les deux ensembles sont séparés, à l'échelle de toute la largeur de la zone d'étude au
moins, par une couche d'argile relativement continue et épaisse de 15 à 20 m. Même si les
modalités de leur sédimentation sont différentes, la structure lithologique du système aquifère
inférieur est assez proche de celle du Continental terminal de la bordure sud du plateau avec
une alternance de couches de différente granulométrie, plus ou moins verticalement et
latéralement étendues (sable, argile, sable argileux, argile sableuse et un peu de matière
organique).

238
X.2 - HYDRODYNAMIQUE
La piézométrie respective de la nappe superficielle et de la nappe profonde a été établie
de façon détaillée dans la zone de Cotonou à Abomey-Calavi. A l'échelle de la région de
Godomey, considérée comme représentative de l'ensemble de la bordure sud du système
étudié,
la distribution spatiale différente des niveaux piézométriques a confirmé la
différenciation en une nappe superficielle et au moins une nappe inférieure. Elle a en outre
permis de mettre en évidence l'importance du dôme piézométrique qui, au niveau de la nappe
superficielle sépare le champ de captage de l'océan, et qui correspond aux sables jaunes,
véritable "château d'eau" pour le champ de captage de Godomey et la lagune Djonou. Au Sud
des sables jaunes en effet, l'eau douce ne constitue plus que de modeste lentilles flottant sur
une épaisse nappe d'eau salée. Au Nord et à l'Ouest du champ de captage, l'épaississement des
couches argileuses dans le réservoir limite considérablement le débit des flux en provenance de
ces directions. Dans la zone orientale du champ, les risques d'invasion saline sont doubles,
superficiels avec l'eau du lac, profonds avec la présence quasi-certaine de nappe salée à l'Est,
voire même sous le lac. Dans tous les cas, la menace se précise déjà avec l'apparition de sels
dans trois forages situés sur la périphérie nord-est du champ.
A l'étiage, on remarque que les perturbations engendrées sur la distribution des charges
hydrauliques par les pompages intensifs font qu'au Sud du champ de captage, la lagune Djonou
ne draine plus pour l'essentiel l'aquifère superficiel que sur sa rive sud et semble être au
contraire drainé sur sa rive nord au profit de la zone de captage (Fig.VI.6).
Le régime hydrodynamique respectif des deux nappes a été précisé en liaison avec les
sollicitations par les précipitations et les prélèvements. Dans les conditions naturelles, ce
régime épouse à quelques semaines ou quelques mois près, celui des précipitations. La
remontée des niveaux piézométriques démarre au Sud et avance progressivement vers le Nord.
L'amplitude verticale de cette remontée décroît au fur et à mesure que la surface piézométrique
s'approfondit. Au niveau des sables jaunes et de la bordure sud du plateau, la remontée
concerne d'abord la nappe superficielle, puis se répercute sur la nappe profonde environ une
semaine plus tard.
Enfin, une simulation sur modèle mathématique du système aquifère étudié, basée pour
l'essentiel sur l'exploitation des résultats hydrostratigraphiques et hydrodynamiques ci-dessus,
a permis entre autres de confirmer le risque potentiel d'invasion saline du champ de captage de
Godomey, particulièrement à partir du lac Nokoué. Cependant, des investissements pour des
investigations complémentaires sont nécessaires pour apporter des précisions sur la position
présente des interfaces.

239
X.3 - HYDROCHIMIE ET POLLUTION DES NAPPES
Des données synthétiques precises ont été apportées sur le chimisme et dans la
bactériologie des eaux des deux nappes identifiées, qui ont permis de caractériser leur qualité
chimique et bactériologique et d'esquisser la description des processus de leur minéralisation et
de la dégradation de la qualité de leurs eaux.
X.3.! - Minéralisation des eaux
li a été montré que les mécanismes ayant un impact sur la chimie des eaux étudiées
sont:
- la dissolution des carbonates;
- éventuellement l'hydrolyse des silicates (argiles smectitiques);
- le mélange avec l'eau de mer;
- l'adsorption et les échanges d'ions
- l'évaporation;
Au niveau des cordons littoraux, les eaux de la nappe superficielle ont, en générale, une
minéralisation nettement plus élevée que celles de la nappe inférieure
La totalité des eaux de l'aquifère inférieur est très peu minéralisée au niveau du plateau
(Continental terminal). Dans la plaine littorale, sa minéralisation s'élève légèrement. Un
gradient dans la minéralisation des eaux s'observe vers la ligne de rivage où trois niveaux
différents ont été captés (les 3 horizons aquifères identifiés dans le système aquifère inférieur).
Les deux premiers niveaux à partir du haut ont commencé, comme cela a été montré, par être
envahis par les eaux salines, le dernier niveau est encore moins concerné. Lorsqu'on sait que
c'est plutôt le 2ème niveau qui est apparemment le plus sollicité par les pompages intensifs de
Godomey, cette stratitication dans la concentration des eaux fait penser que des processus de
drainance descendantes interviendraient également dans les phénomènes de mélanges d'eau
entre différentes nappes du secteur, d'autant plus que les conditions hydrauliques s'y prêtent.
X.3.2 - Pollution des nappes: situation actuelle et mesures correctives proposées
VlII.3.2.1 - Contamination par les nitrates et les agents pathogènes
Les eaux de la nappe superficielle sont impropres à la consommation pour deux raisons
principales:

240
i) une qualité chimique compromise par une teneur élevée en certains éléments, dont,
principalement les nitrates, en particulier dans les secteurs densément peuplés (Cotonou-ville et
Akpakpa);
ii) une qualité bactériologique très mauvaise; en dehors des rares puits probablement
traités à l'eau de Javel, tous les autres sont contaminés par des bactéries présumés pathogènes.
La lutte contre ces deux types de pollution passe d'abord par un assainissement du site
de la ville. Cette entreprise pose d'énormes problèmes pour plusieurs raisons:
i) le caractère très plat de la topographie du site limite considérablement les possibilités
de son drainage naturel ou dirigé;
ii) la faible épaisseur de la zone non saturée réduit énormément la capacité
d'emmagasinement de l'eau pluviale infiltrée, provoquant des débordements précoces en
surface en saison pluvieuse;
iii) les méthodes souvent inadaptées de lotissement qui se sont traduites par un
morcellement systématique des espaces à aménager sans prendre la précaution de préserver les
canaux naturels de drainage.
Vu la mobilisation d'énormes ressources qu'exige la solution à ce problème, ressources
qui dépassent les possibilités actuelles du pays, il est certain que c'est de façon progressive
qu'il trouvera de solution. En attendant, les actions ne peuvent qu'être localisées ou
ponctuelles, d'autant plus que c'est dans l'environnement immédiat des ouvrages touchés qu'il
faut rechercher l'origine des nitrates (Freeze et Cherry, 1979 in Gaye & al., 1990). En effet,
l'ion N03- n'est stable qu'en milieu oxydant et a tendance à former du NH4+ ou du N2 (g) en
milieu réducteur. Il parcourt habituellement des distances assez courtes en zone saturée. Donc,
un éloignement ou un isolement des puits des sources de contamination constitue déjà une
approche de solution.
En ce qui concerne les bactéries pathogènes, le problème se pose dans les mêmes
termes à peu près que celui des nitrates (Baba-Moussa, 1994). Les distances généralement
parcourues par ces agents pathogènes étant courts, de l'ordre de 5 à 10 m au plus, même
lorsqu'ils se retrouvent dans la nappe, les actions pour les enrayer doivent être également
ponctuelles.
La qualité de l'eau au centre de captage de Godomey (nappe inférieure) ne montre pas
encore de signe évident de contamination ni par des détritus organiques ou des engrais, ni par
les bactéries. Mais une contamination en nitrates a été mise en évidence à l'Ouest du champ de
captage. Elle est liée probablement à un épandage ancien ou récent d'engrais dans une

241
palmeraie des environs. Ces genres de pollution sont de nature à provoquer une contamination
par l'intermédiaire de la nappe superticielle, lorsqu'elles sont très proches des ouvrages de
captage, Toutefois, nous avons vu que ce risque est limité par l'instabilité du N03- dans la
zone saturée. Néanmoins, des corrections immédiates devraient être apportées par mesure de
précaution. Il faut surtout limiter et réglementer l'occupation du domaine du champ de captage
ou de ses environs par les populations, ou certains organismes publics ou privés réputés
producteurs de rejets solides ou liquides polluants comme l'lITA, le CENAP, l'UNB, les fermes
agro-pastorales individuelles etc. n s'agit ici de l'éternel problème de la délimitation et
d'aménagement sur le terrain des périmètres de protection du champ de captage de Godomey
singulièrement, de l'ensemble des champs captants du pays en général.
X.3.2.2 - Intrusion saline
Un autre problème de contamination du centre de captage concerne les chlorures dont
les teneurs commencent à monter dans certains ouvrages comme F8, F6 et dernièrement FI o.
Elles pourraient bien grimper encore dans d'autres ouvrages si ces chlorures proviennent
effectivement de la zone de transition d'un biseau salé s'infiltrant dans le champ. Il faut donc
contrôler périodiquement l'évolution des teneurs en Cl- dans les forages et les puits de ce
secteur et moduler les débits extraits en conséquence si l'on veut préserver ce champ.
L'installation d'une dizaine de piézomètres bien dimensionnés et judicieusement répartis sur le
terrain permettrait de mieux circonscrire l'aire d'influence du cône de dépression provoqué par
les pompages et de le suivre sur le plan physique et chimique.
Ces piézomètres devront être installés comme indiqué sur la Fig.IX. 1 autour et à
l'intérieur du centre de captage, prioritairement entre celui-ci et le lac Nokoué d'une part,
l'océan d'autre part. Les données qui seront fournies par ces ouvrages pourraient servir, entre
autres, pour des simulations futures du fonctionnement du système.
Il est par ailleurs urgent de brancher les populations habitant le domaine compris entre
le champ de captage et l'océan, sur le réseau d'adduction, afin qu'une exploitation trop
importante de la nappe superficielle de ce secteur ne contribue à déprimer excessivement celle-
ci à l'étiage, au point de provoquer une avancée rapide du front salé superficiel. Celui-ci
pourrait alors s'infiltrer dans la nappe inférieure à partir de leurs interconnections. De la même
façon, une urbanisation très poussée de cette zone de recharge par excellence du système, aura
pour conséquence d'empêcher cette recharge et d'accélérer par conséquent l'avancée des
interfaces.

242
Enfin, les deux bras du Bakamé et de la lagune Djonou semblent drainer la nappe
superficielle au voisinage du centre de captage, au moins à l'étiage. Il pourrait être envisagé, si
les études de faisabilité techniques et socio-économiques étaient concluantes, la construction
d'un ou de deux ouvrages de retenue pour favoriser un stockage d'eau dans ces lagunes. Un tel
aménagement pourrait permettre au pire, une limitation considérable du drainage naturel de la
nappe superficielle, au mieux, sa réalimentation artificielle. Par ailleurs, l'eau douce ainsi
stockée peut repousser en profondeur un éventuel interface eau douce-eau salée. Enfin son
impact économique bénéfique sur le développement des activités halieutiques dans la région
n'est pas à démontrer, les plans d'eau existants étant déjà en voie de comblement et
surexploités.
X.3.3 - Vulnérabilité des aquifères
Une étude sur la vulnérabilité de l'aquifère superficiel est proposée; elle peut se faire
aussi bien à l'échelle régionale que locale. Il devrait être en effet assez intéressant pour les
pouvoirs publics et les techniciens de divers horizons de disposer de données chiffrées et
synthétisées sur des cartes, sur la gravité des risques liés aux différentes sources potentielles de
pollution existant à l'intérieur ou sur la périphérie du système aquifère. Une fois élaborée, cette
carte devra être complétée pour renseigner simultanément sur les secteurs réellement pollués.
D'éventuelles relations de causes à effets pourraient par conséquent être dégagées. Une telle
action s'inscrirait pleinement dans le cadre du Programme d'Action Environnemental du Bénin
(PAE - Bénin) en l'occurrence.

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255
LISTE DES FIGURES
lér.. PARTIE
CHAPITRE 1
Fig.I-1 - Cartes de localisation de la zone d'étude
Fig.1.2 - Circulations d'air dans les basses couches de l'atmosphère sur l'Afrique
(Le Barbé & al., 1(93)
Fig.I.3 - Structure schématique de l'atmosphère sur l'Afrique de l'Ouest pendant la saison des
pluies. (Le Barbé & al., 19(3)
Fig.IA - Pluviométrie moyenne annuelle au Bénin. (Le Barbé & al., 19(3)
Fig.I.5 - Variation interannuelle de la pluviométrie au Bénin. (Le Barbé & al., 1993)
Fig.I.6 - Répartition spatio-temporelle des pluies sur le Bénin en année moyenne (a), en années
sans petite saison sèche (b), en années à petite saison sèche bien marquée (c) (Le Barbé
& al, 1993)
Fig.!. 7 - Profils pluviométriques moyens au Bénin suivant les latitudes (Le Barbé & al., 1993)
Fig.I.8 - Carte pluviométrique moyenne annuelle du plateau d'Allada(SGI, 1981)
Fig.I.9 - Température moyenne en oC à l'altitude zéro (a) et amplitude diurne de la
température en oC (b) en fonction de la latitude et de la période de l'année. (Le Barbé
& al., 19(3)
Fig.I. 10 - ETP Penman (en mm/j) à l'altitude zéro en fonction de la latitude et de la période de
l'année. (Le Barbé & al., 19(3)
CHAPITRE II
Fig II 1 - Débits moyens mensuels des t1euves Ouémé, SÔ et Couffo. (GIGG, 1983)
Fig.Il2 - Variations comparées des niveaux du lac Nokoué et de la mer (Texier & al., 1982),
(a) et hauteurs relatives lagune-mer à Cotonou (Colombani & al., 1972) (b) (in Le
Barbé & al., 19(3)
Fig. II.3 - Comparaison entre les variations du niveau du lac Ahémé à Bopa et les
précipitations à la station de Bopa en 1982. (Maslin, 1983) (in Le Barbé & al., 1(93)
Fig. HA - Précipitations à Agonkamey et écoulement au pont de Godomey (SGI, 1981)
Fig. ILS - Niveau de la lagune Todouba (a) et quantités d'eau pompées dans la lagune (b)
(GIGG, 1(83)
Fig. II.6 - Fluctuations du niveau d'eau dans le chenal de Cotonou (a) (ORSTOM, 1951) et
dynamique des interfaces entre les divers types d'eaux dans les cordons littoraux (b)

256
(NU, 1987)
CHAPITRE ID
Fig.III.1 - Esquisse lithologique du Bénin montrant les types de réservoirs d'eaux souterraines
Fig.IIL2 - Répartition des unités géographiques dans le Bénin méridional (Slansky, 1968)
Fig.IIL3 - Carte lithologique du bassin sédimentaire côtier du Bénin (d'après IRB, 1987
modifié par Dray & al., 1993)
Fig.IIIA - Unités sédimentaires de la séquence holocène dans le domaine margino-littoral du
Bénin. (Alidou & al., 1994)
Fig.IIL5 - Carte sédimentologique de la façade maritime du Bénin (ORSTOM, 1964)
Fig.IIL6 - Schéma de situation générale des systèmes lagunaires béninois (Le Barbé & al.,
1993)
Fig. III. 7 - Carte sédimentologique du lac Nokoué (Colleuil, 1984)
Fig.IIL8 - Carte sédimentologique du lac Ahémé (Oyédé, 1991)
Fig.IIL9 - Ensembles sédimentaires et discontinuités décrits par divers auteurs dans le bassin à
partir de l'Eocène moyen. (Oyédé, 1991)
Fig. III. 10 - Fluctuations marines et discontinuités dans le bassin sédimentaire côtier à partir de
la discordance oligocène. (Oyédé, 1991)
CHAPITRE IV
Fig.IV1 - Coupes hydrogéologiques simplifiées du bassin sédimentaire côtier du Bénin; (a):
partie centrale (adaptée d'après coupe géologique synthétique IRB, 1987); (b): partie
occidentale. (Dray & al., 1993, modifiée d'après Engalenc, 1985)
Fig.IV.2 - Coupe hydrogéologique du plateau d'Allada (a) et sa localisation (b) (Nissaku Co,
1992)
Fig.IV.3 - Coupe hydrogéologique longitudinale du plateau d'Allada selon le trait de coupe
ZZ' de la Fig. VII.l. (Serres 1987, inédit)
Fig.IV4 - Lithologie du Nord d'Abomey-Calavi suivant la coupe RR' de la Fig. V.1 (IGIP,
1989)
Fig.IV 5 - Coupes géologiques schématiques à travers la partie méridionale de la vallée de
l'Ouémé; d'après BURGEAP, 1987 (a) et BURGEAP, 1985 (b)
Fig.IV.6 - Piézométrie du bassin sédimentaire côtier du Bénin (UN, 1990)
Fig. IV 7 - Carte piézométrique de l'aquifère du plateau d' Allada et limite du bassin versant de
la lagune Djonou. (SGI, 1981, modifié par GIGG, 1983)
Fig.IV.8 - Carte piézométrique de la nappe superficielle dans le secteur du champ de captage
de Godomey; Octobre 1980 (hautes eaux); d'après SGI, 1981

257
Fig.IV.9 - Carte piézométrique de la nappe superficielle dans le secteur du champ de captage
de Godomey; Avril 1981 (étiage); d'après SGI, 1981
Fig.IV 10 - Courbe de t1uctuations du niveau piézométrique du forage F2 entre Avril et Août
1983. (GIGG, 1983)
Fig.IV.11 - Schéma synthétique des variations spatiales de salinité en fonction de
l'hydrodynamique générée par le vent sur le lac Nokoué. (Colleui1, 1984)
Fig.IV.12 - Type d'eau dans le lac Nokoué (a) et le lac Ahémé (b) selon la classification de
Pauc, 1976. (Oyédé, 1991)
Fig.IV.13 - variations de la salinité du lac Ahémé. Comparaison avec le Mono à Agbanakin, le
chenal de Aho à Djègbamé et le Couffo à l'amont du lac. (Texier et Maslin, 1986)
Fig.IV 14 - Lagunes côtières (littorales): évolution de la salinité à l'Est de l'embouchure du
chenal Aho. (Texier., 1980)
Fig.IV 15 - Remonté des eaux salées dans les fleuves Ouémé et SÔ (GIGG, 1983)
Fig. IV.16 - Relation pluviométrie-recharge de la nappe de Godomey obtenue d'après l'ETR
calculée par la méthode de Turc. (SGI, 1981)
Fig.IV.17 - Relation précipitations-renouvellement de la nappe du Continental terminal du
plateau d'Allada. (GIGG, 1983)
Fig.IV .18 - Relation précipitations-infiltratiC'n à Agonkamey (champ de captage)
(GIGG, 1983)
Fig. IV 19 - Piézométrie et débits d'exutoire calculés par modèle mathématique en régime
permanent de l'aquifère du plateau d'Allada en 1988. (Pallas, 1988)
Fig.IV.20 - Piézométrie calculée pour l'étiage de 1990 (a) et celui de l'horizon 2010 (b) par
modèle mathématique en régime permanent de l'aquifère de la zone littorale du Bénin
(TurkPak InternationallSCET Tunisie, 1991)
Hème PARTIE
CHAPITRE V
Fig.V.1 - Localisation des schémas lithostructuraux et hydrogéologiques du plateau d'Al1ada et
la plaine littorale environnante des Fig.V.2 à VS, IV3 et IVA
Fig. V2 -Schéma lithostructural et hydrogéologique transversale du plateau d'Allada suivant la
direction AB de la Fig. V 1
Fig. V 3 - Schéma lithostructural et hydrogéologique longitudinale du plateau d' Allada et la
plaine littorale environnante, suivant la direction CD de la Fig. V.l
Fig. V 4 - Schéma lithostructural et hydrogéologique longitudinale du plateau d' Allada et la
plaine littorale environnante suivant la direction EF de la Fig. V.l

258
Fig. V.5 - Schéma lithostructural et hydrogéologique transversale de la plaine littorale suivant la
direction GH de la Fig. V.1
Fig. V.6 - Localisation des corrélations lithologiques et des coupes hydrogéologiques des
Fig. V 7 à V14. (Boukari & al., 1995)
Fig. V 7 - Corrélation lithologique des logs des forages du champ de captage de Godomey
suivant la direction EF de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
Fig.V8 - Corrélation lithologique des logs des forages du champ de captage de Godomey
suivant la direction GH de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
Fig. V 9 - Corrélation lithologique des logs des forages du champ de captage de Godomey et
des piézomètres situés au Sud du champ, suivant la direction CD de la Fig.V6
(Boukari & al., 1995)
Fig. VI 0 - Corrélation lithologique des logs des forages du champ de captage de Godomey et
des piézomètres situés au Sud du champ, suivant la direction AB de la Fig.V6
(Boukari & al, 1995)
Fig. VII - Coupe hydrogéologique transversale du périmètre de captage suivant la direction
EF de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
Fig. V12 - Coupe hydrogéologique transversale du périmètre de captage suivant la direction
GH de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
Fig. V13 - Coupe hydrogéologique longitudinale du périmètre de captage à la mer suivant la
direction CD de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
Fig. V.14 - Coupe hydrogéologique longitudinale du périmètre de captage à la mer suivant la
direction AB de la Fig.V6. (Boukari & al., 1995)
CHAPITRE VI
Fig. V!. 1 - Influence de la marée océanique sur les fluctuations du niveau d'eau dans le
piézomètre PU2-4
Fig. VI.2 - Influence de la marée océanique sur les fluctuations du niveau d'eau dans les
piézomètres PU2-1 (a) et PU2-2 (b)
Fig.VI. 3 - Distribution spatiale des transmissivités de l'aquifère inférieur, estimées selon la
formule de Logans
Fig.VIA - Distribution spatiale des profondeurs d'eau de la nappe superficielle dans la zone de
Cotonou-Abomey Calavi, pendant les hautes eaux (Juillet 1993): secteur du plateau
(a) et secteur de la plaine littorale (b)
Fig.VI.5 - Distribution spatiale des niveaux piézométriques de la nappe superficielle dans la
zone de Cotonou-Abomey Calavi: (Juillet 1993: hautes eaux)
Fig.VI.6 - Distribution spatiale des niveaux piézométriques de la nappe superficielle dans la
zone de Cotonou-Abomey Calavi: (Avril 1993: basses eaux)

259
Fig.VI.7 - Distribution spatiale de la remontée des niveaux piézométriques de la nappe
superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi entre Avril et Juil1et 1993 (a) et
entre Avril et Août 1992 (b)
Fig. VI. 8 - Distribution spatiale de la baisse des niveaux piézométriques de la nappe
superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi entre Juillet 1991 et Avril 1992
(a) et entre Août 1992 et Avril 1993 (b)
Fig. VI. 9 - Distribution spatiale des profondeurs d'eau de la nappe inférieure sur le plateau
d'Allada (1993)
Fig. VI.I 0 - Distribution spatiale des niveaux piézométriques de la nappe inférieure dans la zone
de Godomey-Abomey Calavi pour les mois de Mars (a), Mai (b) et Juillet (c) 1993) et
le mois d'Avril 1994 (d)
Fig.V1.11 - Distribution spatiale de la remontée des niveaux piézométriques de la nappe
inférieure entre Avril à Juillet 1993 (a) et de la baisse des niveaux piézométriques
entre Juillet 1993 et Avril 1994 (b)
Fig.Vl.l2 - Logs des piézomètres d'observation et niveaux crépinés
Fig. V!. 13 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages FR8-1,
FR8-2 et FR8-3 et précipitations hebdomadaires à la station de l'lITA
Fig. VI. 14 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages FR4-1,
FR4-2, FR4-3, FR5- l, FR5-2 et FR5-3 et précipitations hebdomadaires à la station de
l'lITA
Fig. VI. 15 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages PU2-1,
PU2-2, PU2-3, PU2-4, PU2-5
Fig. VI. 16 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages U1 02,
U103, UI04, UI05, UI06 et U97
Fig. Vt17 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages U96, U98,
U99, U100 et UIOI
Fig. VI. 18 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages PU 1-1,
PUI-2, PUI-3 et précipitations hebdomadaires à la station de l'lITA
Fig. V1.19 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages FR9-1 FR9-
2 FR9-3 FR9-4 et FE2 et précipitations hebdomadaires à la station de l'lITA
Fig. V1.20 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages F6 et
précipitations hebdomadaires à la station de l'lITA
Fig.VI.21 - Courbes de fluctuations des niveaux piézométriques dans les ouvrages PZ5, PZ6,
SB et PZI 0, SH, P1NU et précipitations hebdomadaires à la station de l'lITA
Fig.VI.22 - Limites de la zone d'influence des pompages de Godomey sur la nappe
superficielle en 1993 à l'étiage (a) et pendant les hautes eaux (b)
Fig.V1.23 - Bydrogramme de la lagune Djonou au pont de Godomey sur échelle arithmétique
(a) et semi-Iogarithmique (b) montrant l'écoulement de base

260
Fig.VI.24 - Piézométries calculée et mesurée en régime permanent de l'aquifère inférieur en
1981: (a) ensemble du système; (b) secteur de Godomey-Abomey Calavi
(d'après SOGREAH /SCET-Tunisie, 1997 complété)
Fig.VI.25 - Piézométrie calculée en régime permanent de l'aquifère inférieur pour le débit de
pompage de Décembre 1996; (a) ensemble du système; (b) secteur de Godomey-
Abomey Calavi, comparaison avec la piézométrie mesurée en 1993 (d'après
SOGREAH /SCET-Tunisie, 1997 complété)
Fig. VI.26 - Baisse de niveau calculée, induite par les pompages de Godomey correspondant au
régime permanent du niveau de pompage de Décembre 1996 (SOGREAH /SCET-
Tunisie, 1997)
Fig. VI.27 - Simulation d'un pompage de longue durée, à débit constant égal à celui de 1996,
dans le champ de captage de Godomey (SOGREAH /SCET-Tunisie, 1997)
CHAPITRE VII
Fig. VII. 1 - Distribution spatiale de la température des échantillons d'eau de la nappe
phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi, (Août 1991)
Fig.VII.2 - Distribution spatiale du pH des échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la
zone de Cotonou-Abomey Calavi: Avril 1993 (a) et Juillet 1993 (b)
Fig.VII.3 - Distribution spatiale de la conductivité des échantillons d'eau de la nappe
phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi: Avril 1993 (a) et Juillet 1993 (b)
Fig. VIlA - Distribution spatiale de la minéralisation totale (a), du résidu sec (b) et des teneurs
en matières organiques (c) des échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone
de Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991
Fig.VII.5 - Distribution spatiale des teneurs en sodium (a), en potassium (b) et en calcium (c)
des échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi: Août 1991
Fig.VII.6 - Distribution spatiale des teneurs en magnésium (a), en bicarbonate (b) et en sulfate
(c) des échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi: Août 1991
Fig. VII. 7 - Distribution spatiale des teneurs en cWorures (a) en nitrates (b) et en phosphates (c)
des échantillons d'eau de la nappe phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi: Août 1991
Fig.VII.8 - Distribution spatiale des teneurs en fluorures des échantillons d'eau de la nappe
phréatique dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi: Août 1991
Fig. VII. 9 - Positions des échantillons de la nappe superficielle dans le diagramme de Piper
selon divers secteurs de la zone de Cotonou-Abomey Calavi: prélèvements de Mai

261
1991, secteur ouest (a), secteur centre (b) et secteur est (c); prélèvements d'Août
1991: secteur est (d), secteur central (e) et secteur ouest (f)
Fig. VII. 10 - Positions des échantillons de la nappe superficielle dans le diagramme de Piper
selon divers secteurs de la zone de Cotonou-Abomey Calavi: prélèvements d'Avril
1992, secteur est (a), secteur central (b) et secteur ouest (c);
Fig. VII. Il - Délimitation des différents sous-secteurs de la zone de Cotonou-Abomey Calavi
selon les faciès chimiques de la nappe phréatique: prélèvements d'Août 1991 (a), de
Mai 1991 et Avril 1992 (b). (Boukari & al, 1996)
Fig.VIl.12 - Positions des échantillons de la nappe superficielle dans le diagramme de
saturation vis à vis de la calcite, selon divers secteurs de la zone de Cotonou-Abomey
Calavi: prélèvements de Mai 1991, Août 1991 et Avril 1992; secteur est (a), secteur
central (b) secteur ouest (c) (d'après Boukari & al, 1996)
Fig.VIl.13 - Positions des échantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-
Abomey Calavi dans le diagramme de dilution-concentration eau de pluie-eau de mer
pour les ions bicarbonate (a), calcium (b), sulfate (c) et magnésium (d)
Fig. VII. 14 - Positions des échantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-
Abomey Calavi dans le diagramme de dilution-concentration eau de pluie-eau de mer
pour les ions sodium (a) et potassium (b)
Fig. VII.15 - Distribution spatiale de la température (a) et du pH (b) des échantillons d'eau de
la nappe du Continental terminal du plateau d'Allada
Fig. VII. 16 - Distribution spatiale de la conductivité (a) et de la dureté totale (b) des
échantillons d'eau de la nappe inférieure sur le plateau d'Allada
Fig. VII.17 - Distribution spatiale des teneurs en chlorures (a), en nitrates et nitrites des
échantillons d'eau de la nappe inférieure sur le plateau d'Allada
Fig. VU.18 - Distribution spatiale des teneurs en fer total (a) et en zinc (b) des échantillons
d'eau de la nappe inférieure sur le plateau d' Allada
Fig. VTI. 19 - Positions des échantillons d'eau de la nappe inférieure du secteur de Godomey et
ses environs dans le diagramme de Piper: prélèvements des mois d'Août 1991 (a) et
Août 1992 (b)
Fig.VII.20 - Faciès chimiques des eaux de la nappe inférieure dans le secteur de Godomey et
ses environs: prélèvements des mois d'Août 1991 et Août 1992
Fig. VIl.21 - Positions des échantillons d'eau de la nappe inférieure dans le diagramme de
saturation vis à vis de la calcite: prélèvements des mois d'Août 1991 et 1992
Fig.VII.22 - Positions des échantillons d'eau de la nappe inférieure dans le diagramme de
dilution-concentration eau de pluie-eau de mer pour les ions bicarbonate (a), calcium
(b), sulfate (c) et magnésium (d)

262
Fig.VII.23 - Positions des échantillons d'eau de la nappe inférieure dans le diagramme de
dilution-concentration eau de pluie-eau de mer pour les ions sodium (a) et
potassium (b)
Fig.VII.24 - Courbes de régression des ions HC03-vs Ca++ (a) HC03-vs Mg++ et Mg++ vs Ca++
des eaux de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Fig.VII.25 - Courbes de régression des ions HC03-vs Ca++ (a) HC03-vs Mg++ et Mg++ vs Ca++
des eaux de la nappe inférieure
CHAPITRE VUI
Fig. VIII. 1 - Echantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey Calavi
ayant excédé la norme OMS de 50 mg/l de teneurs en nitrates pour l'eau de boisson
Fig.YIII.2 - Echantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey Calavi
ayant excédé les normes chimiques OMS et éléments chimiques impliqués:
prélèvements d'Août 1991 (a), de Mai 1991 et Avril 1992 (b). Boukari & al, 1996
Fig.VIII.3 - Echantillons d'eau de la nappe superficielle de la zone de Cotonou-Abomey Calavi
ayant excédé les normes microbiologiques OMS et espèces impliquées: prélèvements
de Mai et Août 1991
Fig.VIII.4 - Distribution de la conductivité dans les nappes superficielle et inférieure entre le
champ de captage de Godomey et la mer en 1992
Fig. VIII. 5 - Schéma conceptuel montrant en coupe la position approximative des courbes
d'isovaleurs de conductivité 500 pS/cm selon la direction CD de la Fig.Y.6 (situation
de 1992). Boukari & al, 1995
Fig.VIII.6 - Conductivité et teneurs en chlorures des eaux des forages du champ de captage de
Godomey
Fig.VIII.7 - Evolution temporelle des teneurs en Chlorures de l'eau du forage FlO du champ
de captage de Godomey (a) et de l'eau brute arrivant à la station de traitement de
Vèdoko (b), en rapport avec l'évolution temporelle de la production annuelle dans le
champ de captage (c)
CHAPITRE IX
Fig.Ix'l - Localisation et profondeurs des piézomètres proposés pour la surveillance du champ
de captage de Godomey

263
LISTE DES TABLEAUX
[ère PARTIE
CHAPITRE 1
Tableau 1.1: Distribution temporelle des parpmètres climatiques moyens
(d'après Le Barbé & al., 1993)
CHAPITRE IV
Tableau IV.l : Perméabilités des aquifères dans le périmètre de captage de Godomey selon
différentes sources
Tableau IV.2: Transmissivités pondérées selon les coupes de forages dans le périmètre de
captage de Godomey (les valeurs entre parenthèse sont obtenues par pondération avec
gamma-ray-Iogging); d'après GIGG, 1983
Tableau IV3: Transmissivités obtenues par différents auteurs sur l'ensemble du plateau
d'Allada (hormis le périmètre de captage de Godomey)
Tableau IVA: Transmissivités pondérées selon des coupes de forages dans la plaine littorale
d'après GIGG, 1983
Tableau IV.5: Porosités moyennes dans le périmètre de captage de Godomey et la plaine
littorale selon différentes sources
Tableau IV6: Transmissivités moyennes selon les secteurs du plateau d'Allada et d'après
différentes sources
Tableau IV 7: Coefficient d'emmagasinement selon les secteurs du plateau d' Allada et des
zones environnantes (d'après différentes sources)
Tableau IV.8: Bassin de la lagune Djonou : Calcul du bilan d'après SGI, 1981 in GIGG, 1983
(Superficie: 970 km2)
Tableau IV9: Bilan hydraulique du plateau d'Allada (en 106 m3/an); GIGG, 1983
Tableau IV.l 0: Bilan hydrologique des stations de Cotonou-Aéro et d'Agonkamey (Maliki R.,
1993)
Tableau IV.II: Bilan de la nappe du plateau j'Allada en régime permanent (Pallas, 1988)
rrème PARTIE
CHAPITRE VI

264
Tableau VI. 1: Paramètres granulométriques de forme et perméabilités des échantillons prélevés
des couches superficielles traversées par les piézomètre PU 1, PU2 et
PU3.
Tableau VI.2: Paramètres granulométriques de forme et perméabilités des échantillons prélevés
des couches inférieures traversées par les piézomètres PU 1 et PU2
Tableau VI.3: Coefficients d'emmagasinement (S) et Perméabilités (K) des différents horizons
aquifères identifiés, calculés selon la méthode de Carr
Tableau VIA: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés dans la plaine littorale
Tableau VI.5: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés vers l'intérieur du plateau (zone haute)
Tableau VI.6: Amplitudes des remontées piézométriques dans les ouvrages captant la nappe
superficielle et situés sur la bordure est du plateau (zone basse)
Tableau VI.7: Infiltrations moyennes mensuelles à Cotonou en mm (1991-1995)
(SOGREAH 1SCET-Tunisie, 1997)
Tableau VI.8: Bilan hydraulique de l'aquifère inférieur du plateau d'Allada et de sa marge
littorale (en Ils): régime permanent, 1981 (SOGREAH 1 SCET-Tunisie, 1997)
Tableau VI.9: Bilan hydrique de l'aquifère inférieur du plateau d'Allada et de sa marge littorale
(en Ils): régime permanent correspondant au débit de pompage de Décembre 1996
(SOGREAH 1SCET-Tunisie, 1997)
CHAPITRE VII
Tableau VII. 1: Résultats des analyses physico-chimiques des eaux de la nappe inférieur dans le
secteur de Godomey

265
TABLE DES MA TIERES
INTRODUCTION
1
PREMIERE PARTIE
CONTEXTE DE L'ETUDE ET TRAVAUX ANTERIEURS
4
1 - CONTEXTE HYDROCLIMATIQUE GENERAL.
5
LI - MECANISME DU CLIMAT DANS LA SOUS-REGION OUEST-AFRICAINE:
LES FACTEURS CLIMATIQUES
5
1.1.1 - Facteurs climatiques primordiaux
5
1.1.2 - Facteurs pluviogènes
7
1.2 - PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES PARAMETRES DU CLIMAT AU
BENIN ET DANS LA REGION DU PLATEAU D'ALLADA ET LES ZONES
ENVIRONNANTES
9
L2.1 - Répartition temporelle des saisons
9
L2.2 - Précipitations
10
1.2.2.1 - Variation de la pluviométrie moyenne annuelle au Bénin
l0
1.2.2.1. 1 - Répartition dans l'espace
10
1.2.2.1.2 - Fluctuations dans le temps
IO
1.2.2.2 - Distribution spatio-temporelle de la pluviométrie
moyenne mensuelle au Bénin
10
1.2.2.3 - Pluviométrie moyenne annuelle sur le plateau d'Allada et
les zones environnantes
14
1.2.3 - Températures
14
1.2.3.1 - Distribution spatio-temporelle des températures
moyennes mensuelles journalières
14
1.2.3.2 - Evolution interannuelle des températures moyennes
mensuelles journalières
16
1.2.4 - Evapotranspiration potentielle
18
1.2.5 - Humidité relative
18
1.2.6 - Insolation
18
1.2.7 - Vents au sol.
19

266
fi - CONTEXTE HYDROLOGIQUE, PEDOLOGIQUE, ECOFLORISTIQUE
ET HUMAIN"
21
II.1 - RESEAU HYDROGRAPHIQUE DU TERRITOIRE BENINOIS
21
II.2 - APERÇU HYDROLOGIQUE DU PLATEAU D'ALLADA ET DES ZONES
ENVIRONNANTES
21
fi.2.i - Fleuves Ouémé, SÔ et Couffo
21
ll.2.2 - Lacs Nokoué et Ahémé
23
II.2.3 - Lagunes Djonou et Todouba
23
fi.2.4 - Impact des fluctuations de niveaux des lacs et lagunes sur
l'hydrodynamique de la nappe superficiel
26
II.3 - CADRE PEDOLOGIQUE
26
lIA - REPARTITION ECOLOGIQUE DE LA VEGETATION
28
11.5 - OCCUPATION DES SOLS ET DES EAUX ET ACTIVITES
PRODUCTIVES
28
ID - CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE ET GEOLOGIQUE
30
111.1 - APERÇU MORPHOLOGIQUE DU TERRITOIRE BENINOiS
30
111.2 - MORPHOLOGIE DU BASSIN SEDIMENTAIRE COTIER ET
PALEOMORPHOLOGIE DU LITTORAL
.30
111.3 - CADRE GEOLOGIQUE DE L'ETUDE
32
m.3.1 - Introduction
30
m.3.2 - Grandes lignes de la géologie du bassin sédimentaire côtier
30
111.3.2.1 - Structure et stratigraphie du bassin
33
111.3.2.2 - Stratigraphie et sédimentologie des zones avoisinant
le plateau d'Allada
35
111.3.2.2.1 - Plaine littorale
35
111.3.2.2.2 _Façade maritime
38
111.3.2.2.3 - Lacs Nokoué et Ahémé
38

267
111.3.2.3 - Tectonique
41
111.3.2.4 - Genèse du Bassin
.4l
IV - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQlTE
45
IV. 1 - NATURE ET STRUCTURE DES AQUIFERES
.45
IV.l.I - Nature et structure des aquifères à l'échelle de l'ensemble
du bassin sédimentaire côtier
45
IV.l.l.l - Aquifère des sables du Crétacé supérieur
(Turonien-Coniacien : Unité 1)
.45
IV. 1. 1.2 - Aquifère des calcaires paléocènes (Unité IIb)
.46
IV.l.l.3 - Aquifère des sables du Continental terminal
(Miocène supérieur - Pliocène: Unité V et VI)
.46
IV.1.1.4 - Aquifère des sables littoraux ou alluviaux du
Quaternaire (Unité VII)
.48
IV.I.I.4.1 - Sables littoraux
.48
IV.I.I.4.2 - Sables alluviaux
.48
IV.1.2 - Nature et structure des aquifères du plateau d'Allada et
des zones environnantes
49
IV.2 - DONNEES HYDRODYNAMIQUES SUR LES AQUIFERES
54
IV.2.1 - Aperçu général des caractéristique hydrodynamiques
ans le bassin
54
IV.2.1.1 - Débits d'exhaure des aquifères
54
IV.2.1.2 - Transmissivité des aquifères
54
IV.2.2 - Caractéristiques hydrodynamiques des aquifères du plateau
d'Allada et des zones environnantes.................................•......•...............55
IV.2.2.1 - Porosité
55
IV.2.2. 1. 1 - Plateau d'Allada
56
IV.2.2.1.2 - Plaine littorale
56
IV.2.2.2 - Pennéabilité
56
IV.2.2.3 - TransJllÏ.ssivité
;
57
IV.2.2.3.1 - Plateau d'Allada
,
,.57
IV.2.2.3.2 - Plaine littorale
60

268
IY.2.2.3.3 - Vallée de l'Ouémé
60
IY.2.2A - Coefficient d'emmagasinement.
61
IY.2.2A.1 - Plateau d'Allada
61
IY.2.2A.2 - Plaine littorale
62
IV.2.2.5 - Synthèse
62
IV.2.J - Piézométrie des nappes
64
IY.2.3.1 - Piézométrie générale des nappes à l'échelle du bassin
64
IY.2.3.2 - Piézométrie de la nappe du Continental du plateau
d'Allada et du secteur du champ de captage de Godomey
66
IY.3 - APERÇU HYDROCHThIIIQUE
71
IV.J.l - Caractéristiques hydrochimiques générales des aquifères
du bassin sédimentaire côtier
71
IV.J.2 - Caractéristiques hydrochimiques des eaux superficielles
des zones avoisinant le plateau d'Allada
71
IY.3.2.1 - Eaux des lacs et lagunes côtiers
75
IY.3.2.2 - Cours d'eau intérieurs
75
IVA - INFILTRATION SUR LE PLATEAU D'ALLADA ET LES CORDONS
LITTORAUX: ESSAIS DE BILAN HYDROLOGIQUE
76
IY.5 - SIMULATIONS HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES SUR
MODELES MATHEMATIQUES: EVALUATIONS DU RISQUE
D'INTRUSION SALINE DANS LA NAPPE DE GODOMEY.
80
IV.5.1 - Plateau d'Allada : modèle de PaIlas
80
IV.5.2 - Ensemble de la bordure littorale du Bénin: Modèle
de TurkPak International / SCET-Tunisie
84
IV.5.3 - Conclusion
86
DEUXIEME PARTIE
ANALYSE DE LA STRUCTURE, DE LA GEOMETRIE ET DU
FONCTIONNEMENT DU SYSTEME AQUIFERE DU PLATEAU
D'ALLADA ET DES ZONES ENVIRONNANTES
88

269
v - STRUCTURE ET GEOMETRIE DES AQUIFERES
89
V.l - CARACTERISTIQUES LITHOSTRATIGRAPHIQUES DU PLATEAU
D'ALLADA ET DES ZONES ENVIRONNANTES ET GEO:METRIE DES
AQUIFERES A L'ECHELLE REGIONALE
89
V.2 - CARACTERISTIQUES LITHOSTRATIGRAPHIQUES DU SECTEUR
DE GODOMEY ET GEOMETRIE DES AQUIFERES A L'ECHELLE
LOCALE
98
V.2.1 - Terrains superficiels
98
V.2.2 - Couches inférieures
100
V.2.2.1 - Secteur septentrionaL
100
V.2.2.2 - Secteur central...
l02
Y.2.2.3 _ Secteur méridional...
102
V.2.3 - Géométrie des aquifères
102
V.2.3.1 - Aquifères superficiels
104
V2.3.2 - Horizons aquifères inférieurs
104
V3 - CONCLUSION
107
VI - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
I08
VI. 1 - PERMEABILITE DE L'AQUIFERE SUPERFICIEL
108
VI.l.l - Estimation de la perméabilité par la méthode granulométrique
de Hazen
108
VI.1.2 - Estimation de la perméabilité et du coefficient d'emmagasinement
par la méthode de Carr
110
VI. 1.2 1 - Principe de ca1cul...
lI0
VI. 1. 2 2 - Application au piézomètre PU2-4
113
VI.2 - PERMEABILITE, COEFFICIENT D'EJVIMAGASINEMENT ET
TRANSMISSIVITE DE L'AQUIFERE INFERIEUR
l13
VI.2.1 - Estimation de la perméabilité par la méthode granulométrique
de Razen
113
VI..2.2 - Perméabilité et coefficient d'emmagasinement de l'aquifère

270
inférieur estimés à l'aide de la formule de Carr
115
VI..2.3 - Distribution spatiale de la transmissivité estimée par la formule
de Logans
117
VI.3 - PIEZOMETRIE DE LA NAPPE SUPERFICIELLE
119
VI.3.1 - Distribution spatiale des niveaux piézométriques
121
VI.3.2 - Distribution spatiale de la remontée et de la baisse des niveaux
piézométriques
124
VIA - DISTRIBUTION SPATIALE DES NIVEAUX PIEZOMETRIQUES
DE LA NAPPE INFERIEURE
127
VI.5 - EVOLUTION TEMPORELLE DES NIVEAUX PIEZONLETRIQUES
DES NAPPES
131
VI.5.1 - Présentation et analyse des courbes
131
VI.5.1.1 - Aquifère superficieL
131
VI.5.1.2 - Aquifère inférieur
136
VI.5.2 - Interprétations et synthèse des résultats
139
VI.6 - ESTIMATION DE LA RECHARGE DE L'AQUIFERE SUPERFICIEL
DANS LE SECTEUR DU CHAMP DE CAPTAGE DE GODOMEY.
143
VI.6.1 - Hydrogrammes des hauteurs et des débits de la lagune Djonou
au pont de Godomey et détermination des volumes d'eau vidangés
145
VI.6.1.1 - Principe de calcul
145
VI.6.1.2 - Application au cas de la lagune Djonou au pont de Godomey
147
VI.6.2 - Remontée piézométrique et volume d'eau rechargé
149
VI.6.3 Recharge totale
150
VI.7 - SIMULATION HYDRODYNAMIQUE DE L'AQUIFERE INFERIEUR.
151
VI.7.1 - Particularités du modèle ESTRA
152
VI.7.2 - Fondement mathématique
153
VI. 7.3 - Modèle conceptuel
154
VI.7.4 - Maillage du système
154

271
VI.7.5 - Simulations
155
VI. 7.5. 1 - Calage en régime permanent.................
155
VI. 7. 5. 1. 1 - Perméabilité
155
v1.7.5.1.2 - Infiltrations
155
VI. 7.5.1.3 - Conditions aux limites
155
VI. 7.5. lA - Recherche d'un état piézométrique stationnaire
de référence
156
VI. 7 5. 1.5 - Ajustement du modèle sur l'état piézométrique
de référence
157
VI. 7.5. 1.6 - Comparaison de la piézométrie calculée et mesurée
157
VI. 7 5. 1. 7 - Conclusion sur le régime permanent..
159
VI. 7.5.2 - Calage en régime transitoire
159
VI. 7 5.2.1 - Données d'entrée pour le régime transitoire
159
VI. 7. 5.2.2 - Ajustement du modèle sur l'état piézométrique
de référence
160
vI.7.5.2.3 - Comparaison de la piézométrie calculée et mesurée et
analyse sur le bilan hydrique
160
vI.7.52A - Conclusion sur le régime permanent du débit de pompage de
Décembre 1996
162
VI. 7.5.3 - Fiabilité du modèle
164
VII - CARACTERISTIQUES HYDROCHIMIQUES ET PROCESSUS DE
MINERALISATION DES NAPPES
165
VII. 1 - AQUIFERE SUPERFICIEL.
165
VII.l.l - Distribution spatiale des paramètres physico-chimiques
165
VII. 1.1. 1 - Température et pH.
165
vII.l.1.2 - Conductivité, minéralisation totale, résidu sec et
perte au feu
167
VII.l.2 - Distribution spatiale des paramètres chimiques
171
vII.l.2. 1 - Cations
171
VII. 1.2.2 - Anions....
173
vII.l.2.3 - Conclusion
176
VII. 1.3 - Faciès hydrochimiques....................................................................•....178
VII.l.4 - Les eaux de la nappe superficielle dans le diagramme
d'équilibre calco-carbonique: pression partielle de C02 et pH
182
VII.l.5 - Les eaux de la nappe superficielle dans les diagrammes de

272
dilution-concentration eau de pluie-eau de mer
185
VII.l.S.l - Présentation et interprétation des diagrammes
186
VII.1.S.1.1 - Bicarbonates
186
VII.l.S.l.2 - Calcium
186
VII.l.S.l.3 - Sulfates
188
VII.l.S.l.4 - Magnésium
188
VII.l.S.l.S - Sodium
188
VII. 1. S.1. 6 - Potassium
189
VII.l.S.2 - Conclusion
189
VII.2 - AQUIFERE IJ'JFERIEUR
191
Vll.2.1 - Paramètres physico-chimiques et chimiques des eaux de
l' aq uifère inférieur sur le plateau
191
VII. 2.1.1 - Température, pH et conductivité
191
VII.2.1.2 - Dureté totale, cWorures, nitrates et nitrites
191
VII.2.1.3 - Eléments métalliques
197
Vll.2.2 - Paramètres physico-chimiques et teneurs en éléments
chimiques des eaux de la nappe inférieure dans le secteur
de Godomey
197
VII.2.3 - Les eaux de la nappe inférieure du secteur de Godomey dans le
diagramme de Piper, la distribution spatiale de leurs faciès et leurs
positions dans le diagramme d'équilibre calco-carbonique
198
Vll.2.4 - Les eaux de la nappe inférieure dans les diagrammes de
dilution-concentration eau de pluie-eau de mer
200
VII.2.4.1 - Présentation et interprétation des graphiques
.200
VII.2.4.1.1 - Bicarbonate
200
VII.2.4.1.2 - Calcium
20 1
VII.2.4.1.3 - Sulfates
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VII.2.4.1.4 - Magnésium
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203
VII.2.4.1.S - Sodium
.203
VII. 2.4. 1.6 - Potassium
203
VII.2.4.2 - Conclusion
.20S
VII.3 - SYNTHESE ET DISCUSSION: PROCESSUS AYANT UN IMPACT
SUR LA MINERALISATION DES NAPPES
20S
VII.3.t - Nappe superficielle
205

273
VII.3. 1. 1 - Dissolution des carbonates
.205
VII.3.12 - Hydrolyse des silicates
.209
VII.3.!.3 - Mélange avec l'eau de mer
.209
VIl.3.IA - Adsorption, échanges d'ions
2IO
VII.3.15 - Evaporation
211
VII.3.2. - Nappe inférieure
211
VII.3.21 - Dilution des carbonates
211
VII.3.2.2 - Hydrolyse des silicates
212
VII.3.2.3 - Mélange avec l'eau de mer..
.214
VII.3.2A - Adsoption-échanges d'ions
214
VII.3.2.5 - Evaporation
.215
VIII - NORMES DE QUALITE ET POLLUTION DES NAPPES
216
VIII. 1 - NAPPE SUPERFICIELLE
216
VIII.l.l - Echantillons hors norme chimique OMS pour l'alimentation
et leur distribution spatiale
216
VIII.l.2 - Echantillons hors normes bactériologique OMS pour
l'alimentation et leur distribution spatiale
219
VIII.2 - NAPPE INFERIEURE
219
VIII.2.1 - Echantillons hors norme chimique OMS pour
l' alimentation
219
VIII.2.2 - Echantillons hors norme bactériologique OMS pour
l' alimen tation
221
VIII.2.3 - Arguments en faveur de l'existence et de la progression
de l'intrusion saline dans la nappe inférieure
221
VIII.2.3.1 _ Apport des diagrammes de dilution
221
VIII2.3.2 - Apport de l'évolution temporelle du Cr..
.226
VIII3 - PARAMETRES POLLUANTS ET FACTEURS DE POLLUTION:
SUGGESTIONS POUR UNE AMELIORATION DE LA SITUATION
PRESENTE
228
VIII.3.1 - Origines probables des détériorations de la qualité des eaux
228

274
VIII.3.!.1 - Elévation des teneurs en N03-, P04--- et présence de
germes bactériens
.228
VII. 3.1.2 - Invasion saline
.228
VDI.3.2 - Conclusion et suggestions
230
VIII. 3.2.1 - Rejets domestiques, agricoles et industriels
.230
VII.3.2.2 - Surexploitation des nappes et invasion saline
.232
IX. - PERSPECTIVES DE RECHERCHE
234
x - CONCLUSIONS GENERALES
237
Xl - STRUCTURE ET GEONlETRIE DES AQUIFERES
237
X2 - HYDRODYNAMIQUE
.238
X3 - HYDROCHIMIE ET POLLUTION DES NAPPES
222
X.3.t - Minéralisation des eaux
239
X.3.2 - Pollution des nappes: situation actuelle et mesures
correctives proposées
239
VIII.3.2.1 - Contamination par les nitrates et les agents pathogènes
239
X3.2.2 - Intrusion saline
241
X.3.3 - Vulnérabilité des aquifères
242
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
243
LISTE DES FIGURES
255
LISTES DES TABLEAUX
263
TABLE DE·S MATIERES
265
ANNEXES
275

275
ANNEXES
Annexe 1: Positions spatiales et coupes géologiques des forages
Annexe 1-1: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction AB de la
Fig.V 1
Annexe 1-2: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction CD de la
Fig.V.I
Annexe 1-3: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction EF de la
Fig.V.I
Annexe 1-4: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction GR de
la Fig.V.I
Annexe 1-5: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction IJ de la
Fig.VI
Annexe 1-6: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction KL de la
Fig.V 1
Annexe 1-7: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction MN de
la FigV.1
Annexe 1-8: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction OP de la
Fig.V 1
Annexe 2: Cartes de localisation des points d'eau
Annexe 2-1: Cartes de localisation des stations de mesures piézométriques et/ou de
prélèvements hydrochimiques dans ia zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 2-2: Cartes de localisation des stations de mesures piézométriques et/ou de
prélèvements hydrochimiques dans le secteur du champ de captage de Godomey
Annexe 2-3: Cartes de localisation des forages d'hydraulique villageoise du projet BOAD-
Atlantique (Série AT)
Annexe 2-4: Cartes de localisation et coupes géologiques des forages du projet
PNUDIBEN/85/004
Annexe 3: Plan de la ville de Cotonou (SERHAU, 1988)
Annexe 4 : Courbes granulométriques cumulatives des échantillons prélevés dans les
piézomètres PU l, PU2 et PU3
Annexe 4-1: Courbes granulométriques cumulatives des échantillons prélevés dans le
piézomètres PU 1

276
Annexe 4-2: Courbes granulométriques cumulatives des échantillons prélevés dans le
piézomètres PUI et PU3
Annexe 4-3 : Courbes granulométriques cumulatives des échantillons prélevés dans le
piézomètres PU2
Annexe 4 -4: Courbes granulométriques cumulatives des échantillons prélevés dans le
piézomètres PU2
Annexe 5: Distribution spatiale des profondeurs d'eau de la nappe superficielle dans la
zone de Cotonou-Abomey Calavi à l'étiage (Avril 1993)
Annexe 6: Cartes piézométriques de la nappe superficielle
Annexe 6-1: Cartes piézométriques de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi pour les mois d'Avril, Juillet et Octobre 1991
Annexe 6-2: Cartes piézométriques de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi pour les mois d'Avril et Août 1991
Annexe 6-3: Cartes piézométriques de la nappe superficielle dans le secteur de Godomey-
Abomey Calavi pour les mois de Janvier, Février et Mars 1993
Annexe 7: Distribution spatiale des remontées de niveaux piézométriques de la nappe
superficielle entre Avril et Juillet 1991
Annexe 8: Courbes d'évolution hebdomadaire des niveaux piézométriques en relation
avec la pluie hebdomadaire à la station de l'lITA
Annexe 8-1: Courbes d'évolution hebdomadaire des niveaux d'eau dans les piézomètres des
groupes FR6 et FR7, et du forage FEI, en relation avec la pluie hebdomadaire à la
station de l'lITA
Annexe 8-2: Courbes d'évolution hebdomadaire des niveaux d'eau dans les piézomètres PZ9,
FPI, PZll, PU3-1 et PU3-2, en relation avec la pluie hebdomadaire à la station de
l'lITA
Annexe 8-3: Courbes d'évolution hebdomadaire des niveaux d'eau dans les piézomètres PZ7 et
P2NU et les forages F2, F4 et F2NU, en relation avec la pluie hebdomadaire à la
station de l'lITA
Annexe 9: Hydrogramme des hauteurs d'eau et courbe de tarage de la lagune Djonou au
pont de Godomey
Annexe 10: Distribution spatiale des paramètres physico-chimiques et chimiques de la
nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi

277
Annexe 10-1: Distribution spatiale du pH de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-
Abomey Calavi (Juillet 1991, Octobre 1991 et Avril 1992)
Annexe 10-2: Distribution spatiale du pH (Août 1992) et de la conductivité (Avril et Août
1992) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 10-3: Distribution spatiale de la conductivité de la nappe superticieIle dans la zone de
Cotonou-Abomey Calavi (Avril, Juillet et Octobre 1991)
Annexe 10-4: Distribution spatiale de la minéralisation totale (Mai 1991 et Avril 1992) et du
résidu sec (Avril 1992) de la nappe superficieIle dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi
Annexe 10-5: Distribution spatiale de la perte au feu (Avril 1992) et des teneurs en sodium
(Mai 1991 et Avril 1992) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi
Annexe 10-6: Distribution spatiale des teneurs en potassium (Mai 1991 et Avril 1992) et en
calcium (Mai 1991) de la nappe superficieIle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 10-7: Distribution spatiale des teneurs en calcium (Avril 1992) et en magnésium (Mai
1991 et Avril 1992) de la nappe superficieIle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 10-8: Distribution spatiale des teneurs en bicarbonate (Mai 1991 et Avril 1992) et en
sulfate (Mai 1991) de la nappe superficieIle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 10-9: Distribution spatiale des teneurs en sulfate (Avril 1992) et en chlorures (Mai
1991 et Avril 1992) de la nappe superflcieIle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 10-10: Distribution spatiale des teneurs en nitrates (Mai 1991 et Avril 1992) et en
phosphates (Mai 1991) de la nappe superficieIle dans la zone de Cotonou-Abomey
Calavi
Annexe 10-10: Distribution spatiale des teneurs en fluorures (Mai 1991) de la nappe
superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
Annexe 11: Tableau des débits (en m3/s) enregistrés à l'exutoire du bassin versant de la
lagune Djollon au pont de Godomey entre Septembre 1991 et Août 1993
Annexe 12: Tableau des relevés piézométriques de 1991 à 1997
Annexe 12-1: Tableau des relevés piézométriques de Janvier 1991 à Mai 1992 (plateau)
Annexe 12-2: Tableau des relevés piézométriques de Mai 1992 à Octobre 1993 (plateau)
Annexe 12-3: Tableau des relevés piézométriques d'Octobre 1993 à Mars 1995 (plateau)
Annexe 12-4: Tableau des relevés piézométriques de Mars 1995 à Août 1996 (plateau)
Annexe 12-5: Tableau des relevés piézométriques de Septembre 1996 à Décembre 1997
(plateau)
Annexe 12-6: Tableau des relevés piézométriques de Janvier 1991 à Mai 1992 (plaine littorale)

278
Annexe 12-7: Tableau des relevés piézométriques de Mai 1992 à Octobre 1993 (plaine
littorale)
Annexe 12-8: Tableau des relevés piézométriques d'Octobre 1993 à Février 1995 (plaine
littorale)
Annexe 12-9: Tableau des relevés piézométriques de Mars 1995 à Août 1996 (plaine littorale)
Annexe 12-10: Tableau des relevés piézométriques d'Août 1996 à Décembre 1997 (plaine
littorale)
Annexe 13: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation de
la SBEE situés sur le plateau d'Allada et les zones environnantes
Annexe 13-1: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du
champ de captage de la SBEE à Godomey (1991 et 1992)
Annexe 13-2: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du
champ de captage de la SBEE à Godomey (1993 et 1994)
Annexe 13-3: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du
champ de captage de la SBEE à Godomey (1995) et d'autres stations de captage
situées sur le plateau d'A1lada et les zones environnantes (1991)
Annexe 13-4: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation des
stations de captages de la SBEE situées sur le plateau d'A1lada et les zones
environnantes autres que celle de Godomey (1992-1993)
Annexe 13-5: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation des
stations de captages de la SBEE situées sur le plateau d'A1lada et les zones
environnantes autres que celle de Godomey (1994-1995)
Annexes 14: Tableaux des résultats d'analyses chimiques des eaux
Annexe 14-1: Tableau des résultats d'analyses chimiques des échantillons d'eau de la nappe
superficielle (prélèvements d'Août 1991)
Annexe 14-2: Tableau des résultats d'analyses chimiques des échantillons d'eau de la nappe
inférieure
Annexe 15: Tableaux des résultats d'analyses bactériologiques des eaux
Annexe 15-1: Tableau des résultats d'analyses bactériologiques des échantillons d'eau de la
nappe inférieure (prélèvements de Mai 1991)
Annexe 15-2: Tableau des résultats d'analyses bactériologiques des échantillons d'eau de la
nappe inférieure (prélèvements d'Août 1991)

Annexe 1-1: Positions spatiales et coupes géologiques des forages suivant la direction An de la Fig.V.I
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Annexe 2-2: Cartes de localisation des stations de mesnres piézométriques et/oll de prélèvements
hydrochimiques dans le secteur du champ de captage de Godomey
( voir situation et légende sur 1.' AN N EX E 2 - 1 )
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Annexe 2-3: Cartes de localisation des forages d'hydraulique villageoise du projet BOAD-Atlantique
(Série AT)
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Annexe
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Annexe 5: Distribution spatiale des profondeurs d'eau de la nappe superficielle dans la zone de COtOllOU-
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Annexe 6-2: Cartes piézométriques de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi pour
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Calavi (Juillet 1991, Octobre 1991 et Avril 1992)
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Annexe 10-2: Distribution spatiale du pH (Août 1992) et de la conductivité (Avril et Août 1992) de 1:1
nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
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Abomey Calavi (Avril, Juillet et Octobre 1991)
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Annexe 10-4: Distribution spatiale de la minéralisation totale (Mai 1991 et Avril 1992) et du résidu sec
(Avril 1992) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
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ECHELLE

Annexe 10-5: Distribution spatiale de la perte au reu (Avril (992) et des teneurs en sodium (Mai 1991 el
Avril 1992) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
71600
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Annexe 10-6: Distribution spatiale des teneurs en potassium (Mai 1991 et Avril 1992) ct ell calcium (Mai
199]) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
716.00
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Annexe 10-7: Distribution spatiale des telleu~ en calcium (Avril 1992) et en magnésium (Mai 1991 et
Avril 1992) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
716.00
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Annexe 10-8: Distribution spatiale des teneurs en bicarbonate (Mai 1991 et Avril 1992) et ell sulfate
(Mai 1991) de la nappe sup"rficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Calavi
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ECHELLE

Annexe 10-9: Distribution spatiale des teneurs en sulfate (Avril 1992) et en chlorures (Mai 1991 et
Avril
1992) de la nappe superficielle dans la zone de'Cotonou-Abomey Calavi
71600
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Annexe 10-10: Distribution spatiale des tenellrs en nitrates (Mai 1991 et Avril 1992) et en phosphates (Mai
1(91) de la nappe superficielle dans la zone de Cotonou-Abomey Clllavi
71500
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ECHEL~E

Annelle 10-11: Distribution spatiale des teneurs en fluorures (Mai 1991) de la nappe supertïcieIJe dans la
zone dt'Cotonou-Abomey Calavi
71600
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fluorures en mg/l
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444.00
448.00
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1
ECHELLE

Annexe Il: Tableau des déhits (en 1113/s) enregistrés à l'exutoire du bassin versant de ln lagune Djonou au
pont de Godomey eutre Septembre 1991 et AoÎlt 1993
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Annexe 12-9: Tableau des relevés piézométriques de Mars 1995 à Août 1996 (plaine littorale)
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Annexe 12-10: Tableau des relevés piézométriques d'Août 1996 à Décembre 1997 (plaine littorale)
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Annexe 13-1: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du champ de
captage de la SBEE à Godomey (1991 et 1992)
RELEVE MENSUEL D'EAU POMPEE (GODOMEY) 1992
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131

Annexe 13-2: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du champ de
captage de la SBEE à Godomey (1993 et 1994)
lIlLWll' MLNSULL I)'I:ALJ POMPll: «iODOM[Y) 1993
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Annexe 13-3: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation du champ de
captage de la SBEE à Godomey (1995) et d'autres stations de captage situées sur le plateau d'Allada et les
zones environnantes (1991)
HELEVE MENSUEL D'EAU POMPEE (GODOMEY) 1995
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15
197
17
79
- -

Annexe 13-4: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation des stations de
captages de la SBEE situées sur le plateau d'Allada et les zones environnantes autres que celle de
Godomey (1992-1993)
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RELEVE MENSUEL D'EAU POMPEE 1992
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51
945
53

Annexe 13-5: Relevés mensuels des débits d'eau pompée dans les forages d'exploitation des stations de
captages de la SBEE situées sur le plateau d'Allada et les zones environnantes antres que celle de
Godomey (1994-1995)
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13499
195
11632
126
12145
114
9926
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10954
120
12288
133
12459
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4233
669
TOFfO
721
54
646
38
650
39
682
44
544
44
816
76

Annexe 14-1: Tableau des résultats d'analyses chimiques des échantillons d'eau de la nappe superficielle
(prélèvements d'Août 1991)
s.tatlons iCI.
HC03-
CI-
IogIHe03-)
504--
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Ca,H
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Staltons
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Annexe 14-1 (suite)
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Annexe 14-2: Tableau des résultats d'analyses chimiques des échantillons d'eau de la nappe inférieure
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13
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Annexe 14-2 (suite)
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14.3
2.6602595371
0.31,
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0.351 -1.04S622124
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1,568615918'
0.31'
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1,261
0,23111172'
FR4-3:
5,73 -
2,37
1,745715531!
0,8628899551
5,4,
1,686398954
O.02~
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12.72
2.54
2.5431755581
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10.681
2.366372834'
0.87'
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1,7950872591-
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111,61
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0,11
-2,302S85093
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0.9360933591
16.81
2.821378886
OO4i
~188751l25
FR7-3'
10.85
2.37
2.38416508:
0.862889955 1
14.721
2.689207113'
0.02:
-3.912023005
~~
~~'& ~O-=~~S55575721! .1.272965676:
13,58!
2,615934912'
O~18i -1,714798428
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54,5
3.22
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1,16933136:
47;581
3,8624'25ô5~---' 0.9
-O,10S360516
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5.097424424 1
4.158883063:
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---~--
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - ~ - - - -- - - - - - - - - - - - - - -
- - - j,

Annexe 15-1: Tableau des résultats d'analyses bactériologiques des écbantillons d'eau de la nappe
inférieure (prélèvements de Mai 1991)
N° Puits
Gcmles totaux
Colifonnes luL:~;;
Observations
P7
13
25
Non potable
P40
30 ..
50
Non potable
P48 bis
38
12
Non potable
P61 bis
22
3
Nonpotable
,
P65
a
13
Non potable
P72
13
a
Potable
P82
> 100
9
Non potable
P85
46
5
Non20table
P87
8
27
Non2otable
P103 bis
20
9
Non potable
P115
35
70
Non potâble
P 133 bis
1
0
Potable
P159
43
1
Non potable
P164
17
1
Nonyotable
P170
40
4
Non potable
P178
28
16
Non potable
P87
50
80
Non potable
P200
sa
76
Non potable
U20
> 100
> 100
Non potable
U23
8
1
Non potable
U26
7
7
Non potable
U66
25
31
Non20table
U86
> 100
15
Non potable
U87
1
6
Non potable
U89
1
0
Potable
U92
18
21
Non potable
U93
4
0
Potable

.-\\nnexe 15-2: Tahleau des résultais d'
1
h ' . 1
.
ana )'ses
a,leno ogH\\lles des échantillons d'eau l1c la narre
iurériellre (prélèvl'Illcnts d'r\\6îll 1991)
G=>cs
Spores d.
Staùon.
pH
~i~30"C
Coliform~
Coli(onn~
E:ClI1l
Srrepuxoques Clollridium
Autres germes
InleIJlftlOltion
Conclusion
(72 h)
10101""
(6:nux
~umé.!
(iXllul
IUlfÎlO·
rtduclcun
P2ll
pH: 7·8
1360/ml
91/100 ml
91/100 ml
91/100 ml
~bsllOO ml
~bsl20 ml
Conl.1min~uon (écale receme
NOn peuble.
P 63
pH: 7
34.ooo/ml
930/100 ml
4301100 ml
2301100 ml
91/100 ml
absl20 ml
Pscudomonas Proteus
Contamin~Lion (écale ancienne
Non pouble
ct rtecnle !
P 65
pH: 7
39.000 ml
230/100 ml
2,!OIlOO ml
230/100 ml
36/100 ml
absl20 ml
B:lCilius Pseudomonns
idem.
Non poLJble
P66
pH: 8
7.ooo/ml
230/100 ml
230/100 ml
.bsllOO ml
361100 ml
140/20 ml
Bacillus Klebsiella
idem,
Non polOlblc
P 67
pH: 7
2.300.OOOIml
2400/100 ml
2400/100 ml
91/100 ml
2301100 ml
absl20 ml
Klebsiella PrOleus
idcm.
Non pouble
P82
pH: 6
19.ooo/m1
930/100 ml
4301100 ml
430/100 III 1
91/100 ml
absl20 ml
Bacilllll Pscudomonns
idem.
Non potable
P 85
pH: 6-7
1O.000/ml
4h%100 ml
430/100 ml
abl/lOO ml
361100 ml
absl20 ml
Pscudomonns Proteus
idem.
Non poLJble
P 88
pH: 6-7
900.ooo/ml
2.4
/100 ml
2301100 ml
abl/loo ml
230/100 ml
absl20 ml
Klcbsiella EnterobaCler
Conurninrluon (tole ancienne
Non poLJble
ct récenle
P 89
pH: 6-7
335/ml
115/100 ml
115/100 ml
.bs/lOO ml
18/100 ml
100/20 ml
Klebsiella Enlerobaclc,
Contamination féc.a1e ancienne
Non poLJble
ct rteenle
P 91
pH: 7
460,000/ml
230/100 ml
361100 ml
.bl/lOO ml
91/100 ml
absl20 ml
Pscudomonns Enterob:>clCt
idem.
Non pol:lble
B:lCillus
P 93
pH: 6·7
525/ml
245/100 ml
245/100 ml
absilOO ml
absilOO ml
100/20 ml
A""éFobic.s Pseudomona.~
Conwr.in~tion (é<:aJe reccnle
Non potable
Bncilhl3
P 97
pH: 6-7
J.l30/ml
465/100 ml
115/100 ml
.bsllOO ml
18/100 ml
100/20 ml
Klebsiel1~
Contamin~[ion (6:a1e ancicnne
Non potable
ct rteeme
P 100
pH 6
390/ml
115/100 ml
115/100 ml
45/100 ml
~bs/lOO ml
200/20 ml
O:lCilius Pscudomonas
Contamination (é<:aJe Itceme
Non po"iblc
P Ill,
pH 6
3.270/ml
465/100 ml
465/100 ml
105/1lXJ ml
1200/100 ml
absl20 ml
Flavobac\\Cnum
Forle conuunination (6:ale
Non pouble
llllCienne ct rtecnle
PlIS
pH 6
1.680/ml
115/100 ml
18/100 ml
18/100 ml
.bs/JOO ml
abs/20 ml
Prote"" Enlerobaclcr
Conl.1mination (6:ale !teente
Non pol;!ble
Pseudomonas
P 117
pH 7-8
245/ml
245/100 ml
245/100 ml
45/100 ml
45/100 ml
absl20 ml
CilIOb~cter et B~cillus
Contamin~[ion (é<:aJe ancienne
Non pouble
el.&cnle
P 120
pH 6-7
750/ml
1.930/100 ml • 37/100 ml
18/100 ml
abs/lOO ml
nbsl20 ml
Pscudomonas Bacillus
ConUlmin~tion (écale rteenle
Non pouble
P 121
pH-6
750/ml
245/100 ml
15/100 ml
abslloo ml
18/100 ml
nbsl20 ml
Enterob:>bter Bacillus
Contamin.tion (6:ale ancienne
Non potable
et rteenle
P 125
pH 5-6
< 20/ml
abs/IOO ml
~bs/IOO ml
~bs/IOO ml
abs/IOO ml
absl20 ml
Nfunl
Absence de germes
Non pooble
P 126
pH 6-7
480/ml
245/100 ml
245/100 ml
115/100 ml
45/100 ml
abs/20 ml
Flnvobacltrium
Contamination (é<:aJe anc~nne
Non pouble
Pscudornonas
et rteenlll
P 142
pH 6
440/ml
15/100 ml
abs/IOO ml
absl20 ml
46/100 ml
abs/20 ml
Bacill4s Pscudomomu
Contamination (&:ale ancienne
Non po<:lble
plus prooon~
P 145
pH 6-7
390/ml
45/100 ml
45/100 ml
18/100 ml
18/100 ml
absl20 ml
Contamination (é<:aJe récente
Non pouble
P 154
pH 5- 6
1580/ml
75/100 ml
75/100 ml
75/100 ml
abs/lOO ml
200/20 ml
A""~robic.s Bacillus
Contnmination (écale récente
Non polOlblo
P 155
pH6
2440/ml
5550/100 ml
5550/100 ml
1200/100 ml
nbs/lOO ml
absl20 ml
Anatrobic.1 Baéillus
Très (one contamination (6::.Ie
Non polOlble
P200
pH 5-6
690/ml
215/100 ml
115/100 ml
461100 ml
18/100 ml
200/20 ml
Klebsiel~ Enterob:>cter
Contamination (écale ancienne
Non po<:lble
el rteenle
U2
pH 5-6
8.ooo/ml
215/100 ml
115/100 ml
115/100 ml
45/100 ml
absl20 ml
Bacillus Pscudomonas
ConUlrninDt..ion (éc.a1c ancienne
J'onpo~
Xanlhomonas
ct rteenle
UI~
pH 5,6
790/ml
45/100 ml
18/100 ml
abs/loo ml
abs/lOO ml
ab>l20 ml
Bacillus PscudomOnllS
Contamination (écale !tcenLe
Non pouble
U 18
pH 5,2
2l.ooo/ml
105/100 ml
75/100 ml
abs/100 ml
18/100 ml
.bsl20 ml
Bacillus uvu","
'Contamination (6:aJe oncienne
Non polable
Fbrobact~um
ct rtecnlO
U20
pH 6,8
12.ooo/ml
180/100 ml
45/100 ml
45/100 ml
45/20 ml
Flavobacltrium
Contamination (écale ancienne
Non poLJble
Pscudomonas BncilluJ
ct récenLe
U2ll
pH 6-7
mO/mi
5500/100 ml
461100 ml
18/100 ml
75/100 ml
200/20 ml
Anaérobies
Contamination f6:a1e oncienne
Non potable
ct rteenlO
U 35
pH 6-7
5400/ml
5500/100 ml
5500/100 ml
800/100 ml
460/100 ml
absl20 ml
Bacillus
Très (Olle conlalllination (iXale
Non pouble
rtœnle
U36 '
pH 6,5
3.500/ml
465/100 ml
245/100 ml
245/100 ml
abs/100 ml
absl20 ml
Contami""tion (écale r~centc.
Non polOblc
Pollution r6:enLe
\\
U38
'pH 7·8
1730/ml
5500/100 ml
5500/100 ml
2200/100 ml
105/100 ml
200/20 ml
Très (Olle conlJmination (6::.Ie
Dan8~u:iC
U3L
pH 6
325/ml
nbs/lOO ml
abs/lOO ml
abs/loo ml
abs/lOO ml
nbsl20 ml
Bacillus Moisissures
Eau poLJble
U49
pH 6.5
7.ooo/ml
245/100 ml
115/100 ml
115/100 ml
45/100 ml
abS!20 ml
Bacillus.Flavob:>clérium
Conl:lJ11ination (a:a1e ancienne
uvurcs
ct rteenlO
Non potable
1.
U51
plU.....~
660/ml
1200/100 ml
55/100 ml
55/100 ml
115/100 ml
abs/20 ml
Klebsiclla F1avobllClerium
Contamination (6:a1e ancienne
Pscumonas
et rteenlO
Non p0lJble
i.J 53
pW6.2
3.ooo/ml
375/100 ml
195(100 ml
115/100 ml
18/100 ml
absl20 ml
Pscudornonas
Contamination (talle ilIlcienne
J~. ~
Xanlhomonas
et rteellLe
Non pouble
U 55
pH 5,S
< 50/ml
465/100 ml
215/100 ml
75/100 ml
abs/lOO ml
absl20 ml
Contamination (tale
Moisissures Bacillus
ancienne Cl rtccnle
Nonpoublc
U63
pH 5-6
270/ml
115/100 ml
461100 ml
15/20 ml
abs/lOO ml
absl20 ml
Contamination (6:lI1e r&enle
Non potable
U66
pH 5-6
660/ml
1200/100 ml
465/100 ml
75/100 ml
195/100 ml
absl20 ml
Contamination (tcale
Non pouble
Klebslella Bacllius
ancienne et rtcenlll
Flavobaclerium
Chromob:lCler

Annexe 15-2 (suite)
U 97
pH 5,7
58.000/ml
115/100 ml
115/100 ml
115/100 ml
45/100 ml
nbs/20 ml
Bocillus Pscudomonas
Conlaminalion f~c:llc
Non pol;lblc
Moisissures
ancienne Cl rtecnle
U 102
pH 5,4
670/ml
115/100 ml
181100 ml
nbs/IOO ml
18120 ml
nbs/20 ml
Clvomooacler Cilrobaeler
idem.
Non pol:lble
Badllus
U 110
pH 5-6
250/ml
230/100 ml
230/100 ml
361100 ml
73/100 ml
nbs/20 ml
Pscudomonas Proteus
Contamination fœalc ancienne
Non pol;lble
ct rtter.lC
U 116
pH 6-7
1340/ml
1200/100 ml
1200/100 ml
461100 ml
18/100 ml
abs/20 ml
Klebsiella Enlerobaeler
Contamination fœale ancienne
Non pol;lble
SCITl1Ua
ct rttcnlO
U 117
pH 6-7
455/ml
115/100 ml
IIS/IOO ml
115/100 ml
abs/IOO ml
abs/20 ml
Pscudomona.s ilaeillus
Contamination fœalc ancienne
Non pol;lblc
Cl rteenle
UI21
pH 5-6
1490/ml
750/100 ml
465/100 ml
465/20 ml
111/100 ml
nbs/20 ml
Bocillus Pseudomonas
Contaminati~n fœale reeenle
Non pol"91f
UI24
pH 6
1070/m1
465/100 ml
115/100 ml
115/100 ml
215/100 ml
200/20 ml
Proleus Xanthomonas
Conlaminolion ftcaJc nncieone
Non polliaJ .
ct récente
U 125
pH 6-7
1760/ml
75/100 ml
461100 ml
abs/IOO ml
115/100 ml
200/20 ml
Klebsiella Proleus
ConLaminalion rtcalc ancienne
Non pol:lble
cl récente
U 126
pH 6
23D/ml
nb5/IOO ml
nbslloo ml
ab!/IOO ml
nbs/IOO ml
nbs/20 ml
Eau pol;lblc
U 128
pH 5
66OO/ml
1200/100 ml
215/100 ml
115/100 ml
18/100 ml
nbs/20 ml
Cilrobacu:r Pscudomonas
Contaminalion fttale ancienne
Non pol;lble
ct rteenLC