UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE,DAKAR
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE
THESE DE DOCTORAT DE 3e CYCLE
En Géologie Appliquée: Mention Hydrogéologie
Présentée par
MOCTARDIAW
oût2008
:\\1 ~\\I Cheikh Béca~e GA' F
Président
Professeur
UCAD
Serignc FA y E
Rapporteur
iVI aÎtre de Con férences
UCAO
-,'
Soulè~(' WADE
Rapporteur
iVlaÎtre Assistant
UCAJ)
Abdoulave FA' E
Examinateur
iVlaÎtre de Conférences
UCAD
Yves TRAVI
Examinateur
Professeur
Univ Avignon
R<l~lTlond iVlALOL
Examinateur
iVlaÎtre de Conl"érences
UCAD
Seyni NDOYE
Examinateur
iVlaÎtre Assistant
UCAD
AI/liée académique 2007- 2008

Dédicace
Je dédie ce manuscrit:
à mes 2 mamans Fatou Mambaye Déme
et Adja Awa Diagne Pouye ;
à mafemme chérie Maty Ndoye et ma fille Ndéye
Fatou Diaw ainsi que toute la famille Diaw et Ndoye

Avant propos
Je tiens tout d'abord à remercier bien sincèrement ALLAH le tout puissant de m'avoir accordé
vie, santé et patience pour accomplir ce manuscrit.
Je tiens à remercier très chaleureusement Monsieur Serigne Faye Maître de Conférence au
département de géologie, qui a encadré et suivi comme directeur de thèse, le déroulement de
cette recherche depuis le début jusqu'à la fin. Il s'est largement investi et a patiemment
supporté mes doutes et mes interrogations. Je me dois de lui téIlloigner toute ma gratitude et ma
reconnaissance pour tout ce qui l'a pu accomplir dans le cadre de ce manuscrit qu'il a
profondément marqué de son empreinte bienfaisante. Je suis extrêmement fier et honoré de
travailler à ces cotés, UN GRAND MERCI.
J'associe à ses remerciements à Monsieur Souléye Wade directeur de la recherche à l'institut
des Sciences de la Terre, qui a mis à notre disposition son labo pour optimiser nos conditions
de travail. Je le remercie également de ces conseils et de sa confiance qu'il a toujours nourrie à
mon égard dans le cadre de ce projet CORUS/GESCAN. Je lui témoigne toute ma gratitude et
ma reconnaissance.
Je remercie Monsieur Cheikh Bégaye Gaye Professeur au département de géologie et expert à
l'AIEA de m'avoir mis en contact avec Mr Travi et de m'avoir facilité les analyses isotopiques
des échantillons d'eau au prés de l'Agence International de 1'J;:nergie Atomique. Je suis très
reconnaissant de ses conseils et des ses encouragements qu'il a toujours formulé à mon endroit
Merci.
J'aimerais ensuite adresser toute ma gratitude au Professeur Yves Travi et aux membres du
Laboratoire d'Hydrogéologie d'Avignon qui m'ont accueilli à bras ouvert et m'ont beaucoup
aidé dans l'interprétation de mes résultats chimiques et isotopiques. Je remercie Monsieur le
Professeur de sa grande disponibilité pour toutes les sollicitations personnelles et scientifiques
lors de mon séjour en France. J'ai pu profiter de son appui, de son savoir-faire et de son
expérience Merci.
Je remercie encore l'ensemble des membres du jury :

- Monsieur Abdoulaye Faye Maître de Conférences au département de géologie,
- Monsieur Raymond Malou Maître de Conférences au département de géologie,
- Monsieur Seyni Ndoye Maître Assistant à l'Ecole Supérieure Polytechnique de Dakar,
pour l'intérêt qu'ils ont montré pour cette thèse, pour leurs remarques, suggestions,
orientations, et commentaires dans le manuscrit qui leur a été proposé et qui me seraient d'une
aide précieuse pour la correction de ce manuscrit.
Je tiens à remercier Monsieur Ibrahima Diop de la Direction hydraulique de Saint louis,
Moussa Sow du laboratoire d'hydrochimie du département de géologie, Ibrahima Déme, ,
Mathias Diedhiou, Kader Ba, Mouhamadane Diéne, Jean~Beguec, Gayane Faye, Aliou
Dia, Bator Séne, Ibrahima Mali, Coly Diouf, Lamine Ka, Mor Dioum, Samba et Rose Ka
et toutes les autres personnes qui ont été, à leur manière, proches de moi pendant tout mon
travail et dont le soutien m'a été fort précieux.
En bref, merci à tous!

Table de matière
Introduction
1.
Cadr~ et contexte de l'étude
13
2.0bjectifs de l'étude
14
<
3. Structure du travail
~
r
15
3. Matériels et méthodes
16
3.1 Campagnes et réseau de mesures
16
3.4 Données images et Traitements
17
CADRE PHYSIQUE ET CLIMATIQUE
22
1.1 Cadre géographique
22
1.2 Cadre socio-économique
}'
22
1.3 Cadre climatique
25
1.3.1 Précipitation
25
1.3.1.1 Mécanisme des pluies
25
1.3.1.2 Précipitation dans la région ('étude
26
1.3.2 Régime des vents
28
1.3.3 Température
29
1.3.4 Insolation et radiation globale
~.
29
1.3.5 Humidité relative
29
1.3.6 Évaporation et évapotranspiration
30
1.4 Bilan hydroclimatologique
35
.
!
1.5 Morphopédologie, Topographie et Pédogenèse actuelle
36
1.5.1 Morphopédologie
36
1.5.1.1 Morphopédologie du Waalo
36
1.5.1.2 Morpho pédologie du Diéri
39
1.5.2 Pédogenèse actuelle
40
1.5.3 Topographie de la zone
41
1.6 La Végétation
44
1.6.1 Dans la zone du Waalo
44
1.6.2 Dans la zone du Dieri
46
1.7 Hydrologie de surface
48
1.7.1 Le Réseau hydrographique
48
1.7.2 Régime Hydrologique
49

2
Cadre géologique et hydrogéologique
53
Il.1 Cadre Géologique
53
Il.1.1 Sédimentation et stratigraphie ante-quaternaire du bassin
53
11.1.J.J Secondaire
54
Il.1.1.2 Tertiaire
54
a) Éocène inférieur
54
b) Éocène moyen
:
55
c) Éocène Supérieur
55
11.1.1.3 Oligocène-Miocène-Pliocène
55
Il.1.2 Sédimentation et stratigraphie du ddta au quaternaire
56
....'
Il.1.2.1 Quaternaire ancien et moyen
60
Il.1.2.2 Inchirien (40000-31000 ans BP)
60
a) Inchirien inférieur (1) :
60
b) Inchirien supérieur (2) :
61
Il.1.2.4 Holocène
62
Il.1.2.5 Minéralogie des sédiments du Quaternaire
65
11-2 : Hydrogéologie de la zone
69
1.2.1 Historique des travaux hydrogéologiques dans la vallée
69
II.2.2 Structure du réservoir aquifère
70
II.2.3 Identification des aquifères
71
Il.2.3.1 L'aquifère des terres basses
71
Il.23.2 L'aquifère des formations dunaires
73
Il.2.4 Caractéristiques Hydrodynamiques
74
Il.2.5 Suivi des variations piézométriques
:..:,
75
II.2.6 Recharge de la nappe
~
81
Il.2.6.1 Méthode de fluctuation de la nappe
81
Il.2.6.2 Bathymétrie de la surface de la nappe
81
11.2.7 Piézométrie de la nappe
83
CHAPITRE 1IJ : Hydrogéochimie et processus de minéralisation
86
111.1 Chimie des eaux de pluie
89
111.1.1 Echantillonnage
89
111.1.2 Origine des eaux de précipitation dans la basse vallée du fleuve Sénégal
89
111.1.3 Les données chimiques des eaux de pluie de 1981 et de 2005 à Saint Louis
90
111.1.3.1 Les ions chlorure et sodium
91

3
111.1.3.2 L'ion Calcium
92
111.1.3.3 L'ion magnésium
:..:,
92
111.1.3.4 L'ion sulfate
~
92
111.1.3.5 L'ion nitrate
92
111.2 Chimie des eaux de surface et des eaux souterraines
93
111.2.1 les eaux de surface
96
111.2.1.1 Paramètres physico-chimiq Lies
96
111.2.1.2 Composition et distribution des ions
96
111.2.1.3 Faciès des eaux de surface
97
111.2.2.1 Paramètres physico-chimiques
100
III.2.2.2 Composition et distribution des ions dans les eaux souterraines
103
111.2.2.3 Faciès des eaux souterraines
104
111.3 APPROCHE THERMODYNAMIQUE
110
111.3.1 Relation pC02 et pH
110
111.3.2 Calcul des indices de saturation
112
IlIA Traitement des données par l'Analyse en Composante Principale (ACP)
114
111.4.1 ACP des eaux de surface
114
111.4.2 ACP des eaux souterraines
116
111.5 Identification des processus de minéralisation par le
119
diagramme de Durov
119
111.6 Processus de minéralisation des eaux
126
111.6.1 Apports atmosphériques
126
111.6.2 Contribution du système hydrologique actuel
126
111.6.2.1 Modifications induites par les crues
126
III.6.2.2 Implication des barrages de Diama et de Manantali
126
111.6.3 Apports naturels
127
111.6.3.1 Mécanisme de salinisation
127
111.6.3.2 Processus géochimiques
134
111.6.4 Apports anthropiques
139
111.7 Conclusion
;-,~
140
IV.I Généralités
:
t
~
142
IV.2 Ligne isotopique météorique
145
IV.3 Distribution des isotopes de l'oxygène··18 et du deutérium
145
IVA Relation entre composition en deutérium et en oxygène-18 des eaux
147

4
IV.5 Le Tritium des eaux de surface et des I~aux souterraines
152
IV.6 Relation entre Tritium et Oxygène-18 des eaux souterraines
154
IV.7 Estimation des temps de séjour des eaux de la basse vallée du fleuve SénégaL
155
IV.7 Comparaison isotopique des eaux de surfa ce et des eaux souterraines de la vallée du
fleuve Sénégal en 1972, 1991 et en 2005
156
IV.8 CONCLUSION ......................................................•........................................................... 159
Chapitre V: Implication de l'étude sur les inondations
......
Introduction'
~
{
1611
V.1 Cartographie des espaces inondés par Télédétection
1622
V.2 Cartographie des espaces inondés par approche géochimique
162
Chapitre IV : Synthèse-discussion et Perspectives
176
A - Synthèse-discussion
176
B - Perspectives et recommandations
180
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
182

5
Liste des Figures
Figure 1 : Approche méthodologique élaborée à partir des méthodes d'investigations
14
Figure 2: Carte de situation et d'occupation du sol réalisée à partir de la classification
de l'image LANDSAT 7 du 16 novembre 1999
23
Figure 3: Répartition des différentes ethnies dans les départements de Saint Louis
et de Dagana
24
Figure 4 : Moyennes mensuelles de la pluviométrie aux stations de Saint louis et
de Richard Tol\\.
27
Figure 5 : Moyennes annuelles de la pluviométrie aux stations de Saint Louis
et de Richard Toll.
27
Figure 6: Paramètres climatiques de la station de Saint louis de 19B6 à 2004
30
Figure 7 : Représentation de l' évap9transpiration potentielle mensuelle selort les di fférentes
méthodes
.3 2
Figure 8 : Le bilan hydrique climatologique (exprimée en mm)
35
Figure 9 : Carte géomorphologique de la zone réalisée à partir des SRTM 2000
42
Figure 10: Càrte des altitudes de la zone réalisée à partir des SRTM 2000
.43
Figure II : Reseau hydrographique de la basse vallée et le delta du Sénégal.
49
Figure 12 : Carte géologique de la zone
56
Figure 13 : Coupe du sondage de Toundou Besset
59
Figure 14 : Coupe Ouest-Est du delta du Sénégal d'après le profil A
65
Figure 15 : Carte structurale simplifiée du delta du Sénégal
68
Figure 16 : Série stratigraphique synthétisée du bassin fleuve Sénégal.
70
Figure 17: Coupe schématique de variation du système aquifère dans la vallée
71
Figure 18 : Schéma des aquifères du Delta
-
73
Figure 19 : Carte Hydrogéologique de la zone
':"'
74
Figure 20: Représentation des piézomètres du bas delta sur l'image Spot, octobre 1997
78
Figure 21: Fluctuation des niveaux piézométriques dans le bas delta et du plan d'eau de Diama
amont.
78
Figure 22 : Représentation des piézomètres du delta central sur l'image Spot, octobre 1997
79
Figure 23 : Fluctuation des niveaux piézométriques dans le delta central et du plan d'eau de
Rosso
79
Figure 24 : Représentation des piézomètres du haut du delta sur l'image spot, octobre 1997
80

6
Figure 25 : Fluctuation des niveaux piézométriques dans le haut delta et
du plan d'eau de Dagana
80
Figure 26: Carte de profondeur de la nappe alluviale du delta en juillet (a) et en décembre (b)
2005
'
82
-'
Figure 27 : Carte piézométrique de la nappe alluviale du delta en juillet (a) et en décembre (b)
2005
84
Figure 28: Localisation des points d'eau échantillonnés (a-nom de localités; b-numéro dans le
texte)
87
Figure 29: Diagramme de corrélation concentrations des ions vs.TDS dans les eaux de surface 98
Figure 30 : Représentation dans le diagramme de Piper des eaux de surface de la zone
99
Figure 31 : Carte iso conductivité des eaux de surface et souterraines échantillonnées en juillet
(a) et en décembre (b) 2005
102
Figure 32 : Diagramme de corrélation concentration des ions vs.TSD des eaux souterraines
105
Figure 33: Représentation dans le diagramme de Piper des eaux de la nappe alluviale du delta et
de la basse vallée du fleuve Sénégal échantillonnées en juillet et en décembre 2005
107
Figure 34 : Évolution des faciès chimiques des eaux souterraines de la nappe alluviale du delta
du fleuve Sénégal échantillonnées en juillet et en décembre 2005
108
Figure 35: Carte de répartition des faciès chimiques en juillet (a) eJ en décembre (b) 2005
109
Figure 36: Relation entre la pC02 et le pH dans les eaux souterraines
J
111
Figure 37 : Relation TSD vs. Indices de saturation des minéraux évaporites et carbonatés
113
Figure 38 : ACP des eaux de surface en juillet (a) et en décembre (b) 2005
115
Figure 39: Plan des individus des eaux de surface suivant les saisons
116
Figure 40: ACP des eaux souterraines en juillet (a) et en décembre (b) 2005
117
Figure 41 : Plan des individus des eaux souterraines suivant les saisons
118
Figure 42: Représentation dans le diagramme de Durov des eaux échantillonnées en juillet (a)
et en décembre (b) 2005
123
Figure 43: Évolution dans le diagramme de Durov des eaux de la nappe du delta échantillonnées
en juillet et en décembre 2005
125
Figure 44: Relation entre Na vs. CI et Na/Cl vs. CI (exprimé en meq/L)
130
Figure 45: Relation entre Br vs. CI (exprimé en meq/L)
132
Figure 46: Relation entre Br/CI vs. CI (exprimé en meq/L)
132
Figure 47: Diagramme de corrélation (Na +K) vs. (CI+ S04)
-;-.;
135
Figure 48: Diagramme de corrélation (Ca+ Mg)/HC03vs. Cl
:
1
137
Figure 49: Diagramme de corrélation (HC03 +S04) vs. (Ca+ Mg)
138

7
Figure 50: Diagramme de corrélation (Na-CI) vs. (Ca+ Mg)-(Alk+S04) ....••........•........•• 138
Figure 51 : Distribution spatiale de 8180 sur l'image radar
146
Figure 52: Distribution spatiale de 02 H sur l'image radar
147
18
Figure 53: Relation 0 0 vs. 8 2H des eaux de surface et des eaux souterraines
148
Figure 54: Relation8 180 et 82H des eaux souterraines dans les formations dunaires
149
Figure 55: Relation 8 180 et 8 2H des eaux de surface (Fleuve et Lac de Guiers)
150
Figure 56 : Relation 0 180 et 02B des eaux sout~rraines dans la plaine alluviale
151
Figure 57: Diagramme de corrélation entre le CI vs 8180
152
Figure 58 : Distribution spatiale de 3H sur l'image radar
153
"
Figure 59 : Relation 0 180 vs. 3H des eaux de surface et des eaux souterraines
154
.
!
Figure 60: Relation 0 180 vs 02 H des eaux de surface (a) et des eaux souterraines(b) en 1972 et
1991 et en 2005
158
Figure 61: Image SPOT en 1999 et en 2001
162
Figure 62: Cartes d'occupation du Sol dans l'estuaire du fleuve Sénégal
163
Figure 63 : Graphique représentant le pourcentage de superficie des objets de
l'occupation du sol en 1999
164
Figure 64 : Extraction des surfaces en eaux à partir des cartes d'occupation du sol.
165
Figure 65 : Cartes des surfaces inondées dans l'estuaire du fleuve Sénégal
lors de la crue d'Octobre 1999
166
Figure 66 : Cartographie des zones inondées et distribution spatiale de l'oxygène 18
(180 en 8%0) dans la basse vallée et l'estuaire du fleuve Sénégal.
169
Figure 67 : Cartographie des zones inondées et distribution spatiale du tritium
3H dans la basse vallée et l'estuaire du fleuve Sénégal.
.':.:
170
Liste des Tableaux
Tableau 1: Base de données des images SPOT
18
Tableau 2: Base de données des images LANDS AT
18
Tableau 3 : Répartition de la Population urbaine et rurale dans les départements de Saint
Louis et de Dagana (source SRS. DPS. 1988)
24
Tableau 4: Calculs de l'évapotranspiration potentielle moyenne mensuelle (ETPm)
et annuelle (ETPa) selon différentes méthodes à Saint Louis (1986-2004)
31
Tableau 5 : Représentation des différentes équations de l'évapotranspiration potentielle
33

8
Tableau 6 : Paramètres climatologiques de la station de Saint Louis de 1986 à 2004
34
"
Tableau 7 : Comparaison des échelles stratigraphiques du quaternaire de Mapritanie et
du delta du Sénégal (source Monteillet 1980)
58
Tableau 8 : Caractéristiques hydrodynamiques de la nappe alluviale
75
Tableau 9 : Composition chimique des moyennes mensuelles des eaux de pluie (mg/l)
à Saint Louis en 2005
90
Tableau 10 : Composition chimique mensuelle des pluies (mg/I) aux stations de Saint
Louis et de Richard Tol1 en 1981 (source Travi et al. 1987)
90
Tableau II : Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en juillet 2005) dan<:
le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.
94
Tableau 12 : Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en décembre 2005) dans le
delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.
95
Tableau 13 : Données physico-chimiques des eaux de surface
96
Tableau 14 : Données physico-chimiques des eaux de la nappe alluviale du delta
100
Tableau 15 : Valeurs des Indices de Saturation de certains minéraux
112
,.
Tableau 16: Rapports ioniques deseaux salées (meq/I) comparés à celui de l'eau de mer...... 136
Tableau 17 : Analyses isotopiques des eaux de surface et des eaux souterraines
du delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.
144
Planches photos
Photo A : Tannes avec tamarix et quelques espèces éparses
45
Photo B : Végétation éparse sur sol dénudé avec efflorescence saline
45
Photo C : Pseudo steppe arborée sur les dunes rouges du Diéri : genres Acacia dominants
.46
Photo D : Pseudo steppe arborée et arbustive sur les é1unes rouges du Diéri
.47
Photo E : Typha et phragmites sur le fleuve et ses pourtours
51
Photo F : Lac ou étang salés et tannes dans le Gandiolais
51
Photo G : Efflorescence saline des terres du delta après la saison e,!uvieuse
128
Photo H : Plaine alluviale en Juin (A et B) et en Août 2005 (C et D)
1.....•.............. 172
Photo 1 : Plaine alluviale en Août 2005
173

9
Liste des Acro'nymes
A.SEC.N.A : Agence de Sécurité pour la Navigation Aérienne
B.RG.M : Bureau de Recherche pour la Géologie Minière
C.S.S : Compagnie Sucrière Sénégalaise
C.N.E.S : Centre National d'Études Spatiales
D.P.S_S.RS : Direction de Planification et Statistique_ Service Régional de Saint Louis
D.E.M : Digital Élévation Model
E.QU.E.SEN : Environnement et Qualités des Eaux du fleuve Sénégal
......
F.A.O: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
I.RA.T: Institut de Recherches Agronomiques Tropicales et des cultures vivrières
I.S.I.S: Incitation à l'utilisation Scientifique des Images SPOT
LAND.SA T : Land remote sensing satellite
O.M.V.S : Organisation pour la Mise en Valeur du Sénégal
i
P.E.S : Projet des Eaux Souterraines
.
......
M.A.S: Mission d'Aménagement du Sénégal
N.A.S.A: National Aeronautics and Space Administration
N.G.A: National Geospatial Intelligence Agency
N.O.A.A: National Oceanographie and atmospheric Agency
RADAR: Radio Detection And Ranging
S.A.E.D : Société Nationale d'Aménagement des terres du Delta du fleuve Sénégal
S.E.D.AGRI: Société d'Études et de Développements Agricoles
S.G.P.RE : Service Général pour la Planification des Ressource~.en Eau
SO.C.A.S : Société de Conserverie Alimentaire du Sénégal
SO.NA.DE.R: Société Nationale de développement Rural
SO.GRE.A." : Société Grenobloise d'Études et d'Applications Hydrauliques
SPOT: Satellite Pour Observer la Terre
S.R.T.M: Shuttle Radar Topography Missiorl
1
.
V.N.E.S.C.O: United Nati0lll' Educational Sc ientific and cultural Organization
U.S.A.I.D: US Agency for International Development
V.S.G.S: United States Geology Survey

\\0
Résumé
18
L'hydrochimie des ions majeurs et des isotopes de la molécule de l'eau ( 0, 2R, 3R) a été
utilisée pour expliquer l'hétérogénéité chimique, les régimes de recharge et les connexions
hydrauliques entre la nappe alluviale et les eaux de surface dans la plaine d'inondation. Cette
approche indique que les processus de minéralisation et d'évolution hydrochimique des eaux sont
contrôlés par plusieur~ processus qui se produis.ent dans les différentes unités géomorphologiques
(dune et delta). En effet, deux groupes d'eau ont été identifiés: Le groupe des eaux douces avec
les faciès CaMg-HC03; Na-HC03: Na-Cl. Na-S04 ; CaMg-CI type et le groupe des eaux salées
avec les faciès Na-CI et Ca-Cl.
I8
Dans le diagramme de Ô 0 et ô2H les données analytiques distribuées le long d'une droite de
pente 5,5 différencient les eaux de surface plus enrichies (1,66 et 6,02%0 pour Ô 180 ; 15,8%0 et
25,2 %0 pour 8 2H) ; les eaux souterraines des formations dunaires qui sont moins évaporées (-5,0
%0 et -4,4%0 pour 8 180 , -38,3 et -32,6 %0 pour Ô 2R) et les eaux souterraines dans la plaine
alluviale (-3,42 %0 et -0,6%0 pour 8 \\80; -29,5 et -11,7 %0 pour 82H) et identifient deux modes
d'alimentation. Pour les teneurs en 3H, sa présence dans les eaux souterraines indique au moins
une eau de pluie infiltrée durant les 40-50 dernières années. L'approximation du signal d'entrée
dans la précipitation 3,4-3,5 UT a été comparée aux eaux de surface (3,3 à 4,0±0,7 TU). aux eaux
souterraines de la plaine alluviale (2,3 à 6,4±0,7TU) et aux eaux souterraines des formations
dunaires (0,9 à 2,8±0,7 TU) pour estimer des âges relatifs des eaux souterraines.
En combinant les valeurs de 8\\80 et 3H, les trois principaux groupes identifiés dans le graphe
81110 vs 8 2H sont confirmés de même que les 2 modes d'alimentation:
-un mode d'alimentation lent et diffus probablement par effet piston à travers le sol dans les
formations dunaires, le caractère appauvri et le signal plus ancien confirment ce fait;
-un mode d'alimentation qui se produit par infi ltration latérale des eaux de surface à caractère
très évaporé dans la plaine alluviale, le cachet isot9pique plus enrichi et les âges plus récents
obser/és dans la plaine alluviale, permettent de mettre en évidence le processus de mélange. Ces
processus de mélange ont été également identifiés de même les processus d'évaporation et de
18
dissolution des minéraux de sels par le graphe Cl vs 8 0. Ces mécanismes d'alimentation des
ressources en eau de la nappe ont été précisés par la spatialisation des valeurs isotopiques sur
1
,
fond géomorphologique de l'image radar SR fM qui a d'ailleurs permis d'affiner sensiblement
l'hydrodynamisme du système et de génére' des cartes de risque d'inondation qui serviront
d'outils d'aide à la prévention et à la gestion des inondations.
Mots clés: isotope, plaine al1uviale, formation dunaire, évaporation, mélange

Il
Abstract
The hydrochemistry of major ions and isotopes of the water molecule was utilised to explain the
chemical heterogeneity, recharge regimes and hydraulic connectivity between the alluvial aquifer
and the wetland areas which characterise the inundation plain. This approach indicates that
mineralization processes and the hydrochemistry evolution are mainly controlled by the various
processes occurring in the different geomorphologic units (dune and delta). Two main groups of
water have been identified: the fresh water group with CaMg-HC03, Na-HC03, Na-CI. Na-S04
and CaMg-CI water types; and the saline water group with Na-CI and Ca-CI water types.
The 8180 and 82H data distributed along a line with a gradient of 5,5 differentiate enriched
surface waters (-1,6 to +6,0%0 for 8180 and -15 to +25%0 for 82H), waters located in sand dunes
which are less evaporated (-5,0 to -4,4%0 for 8180 and -38 to -32%0 for 82H) 'and waters located in
the alluvial plain (-3,4 to -0,6%0 for 8180 and -29 to -Il %0 for 82H).
Conceming the 3H content, its presence in the groundwater indicates at least a proportion of
water recharged during the last 40-50 years. Approximated of the input signal in precipitation
3,4-3,5 TU was compared to surface waters (3,3 to 4,0±O,7 TU), alluvial plain groundwater (2,3
to 6,4±O,7 TU) and sand dunes groundwater (0,9 to 2,8±O,7 TU) to estimate relative ages of the
groundwater. By plotting 8 180 against 3H values, the three main groups of waters identified in
the 8 180 / 8 2H graph are confirmed as weil as the recharge mode:
- a slow and di ffuse recharge probably by piston flow mode through the dune formations, the
lighter character and the older signal confirm this fact;
- a recharge mode which occurs by lateral infiltration of surface water characterized by
evaporated water in the alluvial plain, the enriched isotopie signature and the more recent ages
observed in the alluvial plain, allow to highlight the process of mixture. These processes of
mixture were also identified as weil as evaporation processes and' dissolution of salt minerais by
the graph CI vs. 180 .
These mechanisms of groundwater recharge ill the region was also speci fied by the spatialization
of the isotopie values overlyed on geomorphological map obtained from the image radar SRTM
which permit to refine the hydrodynamism of the system and generate flood risk map which can
be used as tools for prevention and management.
Keywords: isotopes, alluvial plain, sand dunes, mixing, evaporation

12
......
INTRODUCTION GENERALE
......

13
1.
Cadre et contexte de l'étude
La zone d'étude couvre la partie nord ouest du Sénégal de Dagana jusqu'à l'estuaire du fleuve.
~.
Elle (site amphibie) est limitée par l'océan Atlantique à l'ouest et renfenne un réseau
!
hydrographique très dense constituè par le fleuve et de nombreux défluents. Le fleuve qui prend
sa source dans les régions bien arrosées de la Guinée au Sud, assure un important transfert d'eau
douce pendant la période pluvieuse vers la zone aride à semi aride et vers l'estuaire du fleuve
Sénégal. Grâce à ces transferts, la crue déborde et inonde annuellement la plaine alluviale
caractérisée par un sol argileux et de topographie basse.
Du
fait de ce
contexte
très
particulier,
la
région connaît de
nombreux
problèmes
environnementaux (érosion côtière et inondation) aggravés le plus souvent par l'urbanisation
spontanée dans les zones inondables et la construction des barrages.
La mise en service des barrages de Diama (1986) et de Manantali (1987) réalisés dans le but
d'assurer une meilleure maîtrise des ressources en eau et d'accroître les possibilités de pratiquer
une agriculture moins tributaire des aléas ~limatiques, a favorisé un dysfonctionnement du
régime hydrologique du fleuve et une modifi·;ation des processus morpho-sédimentaires qui ont
entraîné l'ensablement du lit du fleuve et par conséquent la difficulté d'écoulement des eaux vers·
~.
l'océan. Tous ces facteurs associés aux effets de remontée capillaire des e~ux de la nappe et de
difficulté d'infiltration des eaux de débordement dans la plaine alluviale, contribuent aux
inondations récurrentes et parfois très sévères (1994, 1999,2003) observées dans la région.
Le projet CORUS/GESCAN: Gestion des Catastrophes Naturelles par Télédétection et SIG
(GESCAN). Application à l'étude .hydrologique du fleuve et à la gestion des risques d'inondation
de la ville de Saint Louis, financé par le Ministère Français des Affaires Etrangères entre dans le
cadre de cette problématique globale des inondations.
II a été initié par le Laboratoire de
Télédétection Appliquée (LTA) de l'Institut des SCiences de la Terre, Faculté des Sciences et
Techniques (Université Cheikh Anta Diop de Dakar) et le Laboratoire Géomatériaux de l'Institut
Francilien des Géosciences (Université Marne la Vallée, France) dans le but d'analyser les
risques d'inondation et de contribuer à la prévention et au suivi de cette catastrophe naturelle
dans l'estuaire et la basse vallée du fleuve Sénégal. Le projet qui vise surtout à développer et à
optimiser une
nouvelle
démarche
méthodologique
(Fig.l)
en
mettant en synergie
la
Télédétection,
les
Systèmes
d'Infonnation
Géographique~_ (SIG)
et
les
techniques
hydrogéologiques classiques, a un double objectif: d'une part mieux cOl11prendre l'origine des
inondations et d'autre part, être en mesure de faire de l'alerte précoce en direction des autorités et

14
de mettre à leur disposition des outils d'aide à la décision dans la gestion des inondations. C'est
ainsi que les responsables du projet CORUS/GESCAN, dans le souci de mieux cerner la
problématique du thème général, ont dégagé un certain nombre d'axes de recherche dont le
thème « hydrogéologie et modélisation hydrodynamique: relations entre les eaux de surface et
les eaux souterraines» objet de cette présente étude.
Données Hydrogéologiques :
Isotopie, chimie et physique
Spatiocarte
Interprétative et
Thématique
Figure 1 : Approche méthodologique utilisée
2. Objectifs de l'étude
~'
Dans ce thème l'objectif principal 'est de chercher à comprendre et évaluer les mécanismes de
fonctionnement hydrologique et hydrogéologique afin de proposer des solutions d'une maîtrise et
d'une gestion rationnelle des ressources en eau. L'étude du fonctionnement hydrologique et
hydrogéologique de la basse vallée et de l'estuaire du fleuve est d'une importance capitale dans
la compréhension des mécanismes régissant les transferts hydriques et plus particulièrement les
relations entre les eaux de surface et les eaux souterraines. Cette étude vise comme obj~ ctifs
spécifiques:
l,
l'i(knlillL~lli()n L'I "(-Vëillialioil <.les changements hydl'Ologiqllcs ct hydrogéochimiqlles
dails la has"è \\'alkc l'ace au contexte <.l'arrès barrage:

15
Î
la l'l\\mpréhcl1sinll dcs échanges entre les eaux de surface et les eaux de la nappe alluviale
p,lr 'lpprncllc hydrnuYI1;llllique. hydrocllimique et isotopique;
3. la caractélïS,llinll lieS processus géochimiques et isotopiques rour mieux évaluer les sources
dc salinité et la dYI1,1Il1iquc d'interaction;
1
4. l'identification des zones à risque et le su'ivi des inondations par le potentiel cartographique
de l'imagerie satellitaire optique et radar combiné à la géochimie isotopique.
3. Structure du travail
Ce travail est structuré en cinq chapitres:
- le chapitre 1 du mémoire présente le cadre physique du milieu d'étude. La situation
géographique, la morphopédologie, la pédogenèse actuelle, la végétation et l'hydrologie ont fait
l'objet d'une synthèse des travaux antérieurs. Les données climatiques sont tirées des banques de
données de la direction de la météorologie nationale (ASECNA), de la Direction Hydraulique de
Saint Louis et de la SAED.
- le chapitre rI décrit le cadre géologique et hydrogéologique où les caractéristiques
hydrauliques, la configuration, la structure de l'aquifère et les supports cartographiques sont
obtenues à partir des travaux antérieurs.
- le chapitre III intitulé hydrogéochimie des ions majeurs et mineurs évalue de façon générale
les caractéristiques physico-chimiques, chimiques et les processus géochimiques responsables
des changements de faciès des eaux en fonction des périodes d'étiage et de crue. De plus, ces
ions ont permis d'élaborer une approche quantitative de l'évaluatlôn des processus de salinisation
!
des eaux par l'utilisation de modèles binaires de mélange et de l'évaluation du régime
d'écoulement.
- le chapitre IV étudie les isotopes stables elt radiogéniques des eaux. Ces isotopes permettent
d'identifier les processus hydrométéorologiques, les sources de recharge, les phénomènes de

16
mélange mais également le régime d'écoulement de la nappe en rapport avec l'hydrodynamisme
de la nappe alluviale.
- le chapitre V intitulé Implication sur les risques d'inondation, a pour but d'analyser les
/
risques d'inondation par cartographie de j'imagerie satellitaire optique et radar intégrée à la
géochimie isotopique afin de contribuer à la prévention et au suivi de cette catastrophe naturelle
dans l'estuaire et la basse vallée du fleuve Sénégal.
- le dernier chapitre intitulé Synthèse et discussion fera état de la synthèse globale des résultats
obtenus
en
vue
d'une
meilleure
compréhension
du
comportement
hydrodynamique
hydrochimique de la nappe alluviale et de leur implication sur les inondations. Ce dernier
chapitre définira également des orientations pratiques à partir des données de bases et des
recommandations pour les prises de décision afin d'aider les décideurs dans leur choix et dans
leur politique de développement durable.
3. Matériels et méthodes
3.1 Campagnes et réseau de mesures
Dans le cadre de ce travail, deux campagnes de mesures et de prélèvements d'échantillons ont été
successivement effectuées en juillet 2005 et décembre 2005 qui correspondent respectivement à
la fin des saisons sèches et pluvieuse (période juste après hivernage). La première campagne
Uuillet 2005) a été réalisée sur un réseau de 27 points qui prend en compte les eaux de surface
(fleuve, lac et défluents) et les points d'eau (puits traditionnels) répartis dans la plaine alluviale et
dans les formations dunaires. Alors que la deuxième campagne reprend la totalité des points de
la première campagne en plus de cinq piézomètres implantés dans l' aqui fère des terres basses de
la plaine d'inondation où des mesures et des prélèvements ont permis d'étendre et de compléter
la base de données analytique.
Au niveau de chaque point d'eau échantillonné, les coordonnées géographiques par mesure au
GPS (Global Position System), le pH, la température, la conductivité électrique et l'alcalinité de
l'eau ont été mesurés in situ. L'alcalinité totale de l'eau exprimé~ en HC03 a été déterminée par
titration avecrde ('acide chlorhydrique HCl (0,01 et O,IN) et d'une solution/d'indicateurs colorés
(méthyle orange et du bromocrésol).

17
Par ailleurs, les échantillons des eaux de pluie durant l'hivernage 2005 ont été recueillis dans la
ville de Saint Louis et conservés dans des flacons avant d'être analysés.
3.2 Analyses chimiques
Les analyses chimiques des ions majeurs (Ca, Mg, Na, CI, S04) et mineurs (N03, K, Br) des
échantillons d'eau ont été effectuées par chromatographie ionique de l'appareil Dionex DX 120
muni d'une colonne AS4 pour les anions et d'une colonne CS 12 pour les cations au niveau du
laboratoire hydrologie et hydrochimie de Dakar (Département de.-.géologie). Les échantillons ont
été préalablement filtrés avant d'être analysés.
Par contre, le phosphate el bore ont été analysés par spectrophotométrie.
3.3 Analyses isotopiques
Les isotopes stables de l'oxygène et de l'hydrogène ont été mesurés par spectromètre de masse
Finnigan MAT-H. Les valeurs de 0180 ont été mesurés sur des échantillons préalablement
équilibrés avec du COz à 25°C pendant 24 heures suivant la procédure décrite par Epstein et
Mayéda (1953). Tandis que les valeurs de OZH ont été mesurées par réduction par le zinc sUivant
la procédure de Coleman et al. (1982). Les teneurs en isotopes stables sont exprimées sous forme
de 0 déviation (%0) par rapport au standard international V- SMOW (Coplen, 1988 et 1994). Les
incertitudes analytiques sont de ± 0,1 %0 pour l'oxygène 18 et ± 1%0 pour le deutérium.
Les teneurs en tritium 3H ont été déterminées par enrichissement électrolyte et analysées par la
méthode de comptage par scintillation liquide (Thatcher et al.,~·1977). Les teneurs en H3 sont
exprimées en unité tritium (UT) et l'incertitude analytique est de 0,7 UT.
3.4 Données images et Traitements
3.4.1 Données images
La base de données SPOT (Tableau 1) a été acquise dans le cadre du projet ISIS (Incitation à
J'utilisation Scientifique des Images SPOT) du CNES (Centre National d'Étude Spatiale) par
l'intermédiaire du Laboratoire de Géomatériaux de l'Institut Francilien des Géosciences de
l'Université de Marne-la-Vallée qui est un partenaire du projet CORUS/GESCAN. Elle a été
complétée par des scènes acquises par le Centre de Suivi Écologique (CSE) du Ministère de
l'Environnement et de la Protection de la Nature du Sénégal.

18
Tableau 1: Base de données SPOT
Résolution spatiale
Mode
Saison
Observations
Date
13/10/1998
XS4
20m
hivernage Forte crue
23/10/1999
XS4
20m
hivernage Forte crue
31/10/2001
XS4
20m
hivernage Hors crue
17/1 0/2002 XS 5
10m
hivernage Hors crue
16/01/2002
Pan 4
10m
Sèche
Hors crue
31/03/2003
XS 5
10m
Sèche
Hors crue
Les données LANDSAT utilisées couvrent le delta du fleuve Sénégal. Elles ont été obtenues
par
téléchargement
(Tableau
2)
sur
le
site
de
l'Université
du
Maryland
(http://glcf.umiacs.umd .edu/data).
Tableau 2 : Base de données LANDSAT
Date
Mode
Résolution
Observations
30/09/1972
MSS
80 m
Faible crue
30/09/1979
MSS
80 m
Faible crue
11/01/1987
TM
30 m
Hors crue
04/11/1999
ETM+
30 m
Forte crue
30/12/2002
ETM+
30 m
Hors crue
04/03/2003
ETM+
30 m
Hors crue
D'autres images SPOT non utilisées dans le cadre de ce travail proviennent de l'OMVS. Les
données acquises vont de 1986, c'est-à-dire au lancement du satellite jusqu'à nos jours. La base
de données a été renforcée par celle du « Projet d'Optimisation de la Gestion des Réservoirs»
menée par le Laboratoire d'Hydrologie du centre IRD de Dakar. Les images couvrent toute la
~.'
vallée de Saint-Louis à Bakel avec différents canaux multi spectral XS et Panchromatique, Elles
,
!
ont été principalement utilisées" pour cartographier les zones inondées par la crue et
secondairement pour la cartographie de l'occupation du sol (Da Vinci/ CSE, 2000).
D'autres types d'images LANDSAT et NOAA sont également disponibles au niveau de
l'Observatoire de l'Environnement de ['OMVS.

19
3.4.2 Traitement et classification
3.4.2.1 Traitement
Les différentes scènes (SPOT et LANDSAT) précédemment décrites ont été préalablement
redressées géométriquement pour être mises en conformité avec la réalité géographique, dans un
système géodésique WGS 84\\, projection UTM, fuseau 28 Nord. Ces corrections géométriques
sont opérées dans le but de réaliser le géoréférecement des images en vue de les classer et
d'obtenir une carte d'occupation du sol.
Dans le cadre de cette étude, les images radar du projet international SRTM "Shuttle Radar
Topography Mission"ont été également utilisées.
Il s'agit des images d'altitudes de 90 m de résolution qui ont été reçues en série d'images
fractionnées sur le site de NGA (National Geospatial Intelligence Agency) et de la NASA
(National Aeronautics and Space Administration). Elles ont été ensuite assemblées par
mosaïquage puis projetées géographiquement dans le système géodésique WGS 84, projection
UTM, fuseau 28 Nord du logiciel ENVISAT ,l.2.
Après le mosaïquage2, l'image est exportée sous format img poU(.être utilisée par le logiciel Arc
SIG 9.2 pour la mise en correspondance interactive des caractéristiques contenues dans l'image
projetée et la technique d'optimisation de la topographie à travers le TIN3 (découpage à base
d'éléments irréguliers, épousant les discontinuités du milieu). L'image ainsi générée appelée
MNT (Modèle Numérique de Terrain) des altitudes est une expression numérique de la
topographie sous forme matricielle ou vectorielle qui
servira à l'élaboration de cartes
thématiques par combinaison avec les autres données disponibles.
3.4.2.2 Classification
La classification d'une image consiste en une reconnaissance automatique des réflectances.
L'algorithme utilisé pour classer l'image va effectuer des regroupements de pixels en fonction de
leurs similitudes. 11 est ainsi possible d'identifier automatiquement les différents thèmes d'une
image (végétation, eau, bâti). Les classifications sont de deux types:
'.'

20
- la classification non supervisée ou complètement automatisée où l'utilisateur ne rentre qu'une
quantité limitée de paramètres (le nombre de classes ou le seuil à partir du quel l'ordinateur peut
considérer que la classification est terminée suivant les pixels qui peuvent être classés) ;
- et la classification supervisée où l'utilisateur défini un certain nombre de paramètres en faisant
un choix sur les informations d'ordre thématique ou spatial. C'est ce type de classification qui a
été utilisée dans le cadre de l'étude. Elle néc'essite donc un minimum de connaissances sur la
zone d'étude et les classes définies peuvent être faciles à vérifier sur l'écran et sur le terrain.
!
Les informations choisies sont les polygones dessinés sur l'image (un champ de culture, eau
douce, zone inondée, végétation, dune) qui serviront d'étalon à l'ordinateur. La classification
consistera ensuite à comparer chacun des pixels4 de l'image aux classes préalablement définies
avec la méthode de maximum de ressemblance du logiciel Envisat 4.2 qui affecte chaque pixel à
la classe la plus proche.
WGS-84': World Geodesie System (Système géodésique mondial) - révision de 1984.
Mosaiquage!: Technique consistant à diviser et raccorder des blocs d'image de satel/ite sur un index synoptique et
cartographique.
TIN J: Triangular Irregular NelWork.
Pixels': représente la plus petite partie d'une image.

21
Chapitre 1
CADRE PHYSIQUE ET CLIMAT~QUE

22
CADRE PHYSIQUE ET CLIMATIQUE
1.1 Cadre géographique
La zone d'étude qui couvre le delta et la basse vallée du fleuve}énégal, est comprise entre les
longitudes 15°40' et 16°35' ouest et les latitudes 15°45' et 16°35' nord. Elle est limitée au nord
par le fleuve Sénégal, à l'ouest par l'océan Atlantique, à l'est par le Ferlo nord oriental et au sud
par la latitude 16°40' nord; sa superficie est de l'ordre de 6000 km2 (Fig.2).
La
région
est
contrastée,
fragile,
marquée
par
l'influence
de
plusieurs
facteurs
hydroclimatologiques agissant de façon concomitante dans les milieux deltaïque, lagunaire et
continental. Du point de vue climatique, elle se situe en zone sahélienne aride à semi-aride avec
un climat côtier souvent continentalisé et un système hydrologique complexe résultant du régime
des crues, des pompages et des drainages. Cette situation confère à cette zone des avantages
certains pour la mise en valeur de ces terres grâce à la disponibilité durant toute l'année d'une
eau en qualité et en quantité suffisante.
Dans le contexte actuel, le développement de la riziculture et d'autres cultures irriguées et
l'absence de drainage des eaux chargées en sels, en engrais et en pesticides ont engendré une
détérioration de la qualité chimique des eaux à la quelle s'ajoutent les effets de l'érosion éolienne
et hydrique, la salinisation et l'alcalinisation des sols.
1.2 Cadre socio-économique
L'évolution de l'habitat dans le delta et sur le littoral a été marquée dans le passé par des
déplacements de populations motivés par une quête des conditions d'existence plus favorables.
La zone du delta a été jadis une zone sous peuplée; les Wolofs sédentaires et majoritaires
(Fig.3), occupaient essentiellement le long du fleuve et au bord de la route Saint Louis -Rosso.
Ils y cohabitent avec des peuls nomades et d'autres ethnies (Séreres, Bambaras, Maures). Les
activités économiques dominantes étaient l'agriculture et l'élevage pratiqué principalement dans
le "diéri". La riziculture, le maraîchage et la culture de décrue (production de Sorgho) étaient
pratiqués dans [a partie contiguë au fleuve appelée "waalo" et les cultures pluviales constituées
pour l'essentiel par le mil, le sorgho, le maïs et les patates, occupaient la partie méridionale
exondée appelée "diéri".

23
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Figure 2: Carte de situation et d'occupation du sol dans la basse vallée dufleuve
Sénégal obtenue par traitement de l'image LANDSA T
7 de novembre J999.
Avec la persistance de la sécheresse et l'avènement de la-riziculture irriguée suite aux
aménagements hydro agricoles, un flux migratoire considérable au profit du "waalo" a été
observé. Ce flux a surtout été favorisé par la mise en application d'une nouvelle politique
agricole et institutionnelle (agro-industrie, disponibilité du crédit agricole, mesures incitatives ... )
et par l'existence d'un environnement infrastructure! favorable.
Ainsi, l'accroissement de la population totale s'est effectué au rythme des aménagements et du
fonctionnement du fleuve. La population du delta et de la basse vallée estimée à 405840
habitants (Tableau 3) selon le recensement de 1998, serait élevée dans les départements
administratifs de Saint Louis et de Dagana avec une densité de 66,7 habitants/km2 . Après la
période de sécheresse des années 70, les pratiques agricoles traditionnelles dans la vallée ont été

24
progressivement remplacées par une agriculture irriguée intensive dans le "waalo". Cette
mutation qui découle d'une politique de maîtrise de l'eau avec la mise en service des barrages, a
favorisé l'émergence de diverses filières de production tels que les tomates, les haricots verts, les
oignons, les patates en saison froide et le riz et l'arachide en période chaude.
La pèche est également pratiquée de façon artisanale sur le fleuve, le lac de Guiers et sur les
différents marigots et mares. Malgré les efforts déployés pour son développement, la pisciculture
y est encore timide.
Tableau 3 : Répartition de la Population urbaine et rurale dans les départements de Saint Louis
et de Dagana (source SRS. DPS. 1998).
Département de Effectifs
Département de Effectifs
Dagana
(habi tants)
Saint Louis
(habitants)
Communes
-Dagana
70154
-Saint Louis
154555
-Richard Toil
- Rosso
Communautés
-Mbane
122833
-Gandon
58298
~.
rurales
-Gae
-Mpa1
~
-Ross bethio
-Ronkh
Total
192987
212853
Maures
6%
, Autres
2%
Poulars
26%
Wolof
64%
- .
,-m:
Figure 3 : Répartition des différentes ethnies dans les départe!nents
de Saint Louis et de Dagana (source SRS 1 DPS. 1998).

25
1.3 Cadre climatique
Les données climatiques collectées dans le cadre de cette étude proviennent de deux sources:
- la Direction de la Météorologie Nationale où la pluviométtie (pour les soixante dernières
années) et les paramètres tels que: le vent, la température, l'humidité relative, l'évaporation,
l'insolation (pour les vingt dernières années) au niveau des stations de Saint Louis et de Richard
Toll ont été compilées;
- et la S.A.E.D où les données pluviométriques mensuelles des stations de Saint Louis et Richard
Toll ont été recueillies.
Dans ce qui suit, nous allons décrire brièvement l'évolution des paramètres climatiques.
1.3.1 Précipitation
1.3.1.1 Mécanisme des pluies
Le delta du fleuve se situe entre les isohyètes 200 et 400 mm; son climat résulte de la
conjonction de facteurs géographiques et aérologiques comme il en est le cas pour l'ensemble de
la région. L'alternance des flux d'alizé et de mousson est à rorigine des deux saisons bien
.
1
tranchées (Fig. 4) que sont la saison sèche (novembre -mai) et la saison humide (juin - octobre).
Toutefois, dés le mois de juin, le FIT sous l'effet de la dépression continentale centrée sur le
Sahara, migre vers le nord et permet l'installation du flux de Mousson issu de l'anticyclone de
Saint Hélène. Ce flux chaud et humide qui peut séjourner dans le delta de juin à octobre est
généralement très régulier, il provoque souvent des débuts précoces de saison des pluies et même
lorsque la saison des pluies est bien installée, des retraits soudains vers le sud peuvent arriver.
Cependant, la remontée maximale du FIT vers le nord se produit en août (Olivry et al., 1987), ce
qui correspond à la période de précipitation maximale dans la région (Fig.4).
Au mois d'octobre, le retrait du FIT est amorcé en direction du sud et le flux de Mousson est
remplacé par un flux d'alizé qui est principalement maritime dans la région côtière en particulier
à Saint Louis et continental ou harmattan vers l'intérieur du continent (Richard Toll).

26
1.3.1.2 Précipitation dans la région d'étude
Nous nous sommes essentiellement limités à l'exploitation des données de la station synoptique
de Saint Louis et de la station pluviométrique de Richard Toll. Mise à part les données brutes
collectées, nous avons considéré celles tirées des travaux d'Olivry (1983) où de longues séries
ont été anal ysées sur des stations du Sénégal et même de l'Afrique de l'ouest.
Concernant les deux stations, il a été ainsi noté que:
- la répartition des pluies est très inégale au cours de l'année;
- les précipitations sont plus importantes sur la côte à Saint Louis qu'a l'intérieur à Richard toll ;
- le nombre des jours de pluie par an est d'environ une vingtaine de jours pour la station de Saint
Louis et d'une quinzaine de jours pour la station de Richard Toll ;
- les mois d'août et de septembre sont les plus pluvieux; ils représentent respectivement pour la
station de Saint Louis 70% des précipitations et pour la station de Richard Toll 60%. Les averses
maximales enregistrées durant ces 2 mois, peuvent indiquer une grande disparité suivant les
années.
D'autre part, la répartition spatio-temporelle des précipitations de la côte vers l'intérieur du
continent est très contrastée d'une année à une autre, ce qui met en évidence le caractère sahélien
du climat. Les Figures 4 et 5 montrent une grande variabilité inter mensuelle et inter annuelle.
!
Toutefois, la moyenne annuelle durant la période de 1973-2004 est relativement constante; elle
est de 215 mm à Saint Louis et de 209 mm à Richard Toll.

27
"
100
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Si
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Mois
Figure 4 : Moyennes mensuelles de la pluviométrie de 1986 à 2003
aux stations de Saint louis et de Richard Toll.
o Saint-Louis
• Richard-Toll
500
,.
450
400
350
- 300
E
-
- .-"
E
- 250
- - --- --
~-
.~
::l
Q.
200
150
100
..
- - -
50
-r -
0
r
1

1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
années
Figure 5 : Moyennes annuelles de la pluviométrie de 1973 à 2004
aux stations de Sair.t louis et de Richard Toll.

28
1.3.2 Régime des ven ts
Dans la région de Saint Louis, les conditions aérologiques sont régies par trois facteurs (les alizés
maritimes, l'harmattan et la mousson) qui sont à l'origine de deux saisons bien contrastées:
- durant la saison sèche, un flux d'alizé issu de l'anticyclone desAçores et, des hautes pressions
Maghrébines souffle en permanence de novembre à mai.
Les alizés maritimes stables, vifs, frais et humides venus du NNW parcourent la côte et peuvent
dés fois s'étendre jusqu'à J'intérieur du continent. Ces alizés sont à l'origine de climat doux dans
la région côtière, où les températures sont relativement basses et où d'importantes condensations
atmosphériques comme les brouillards et la rosée matinale se manifestent. Au fur et à mesure de
son cheminement vers le continent surtout à partir du mois de février, ils s'étalent sur l'Afrique
du nord et se continentalisent progressivement. Ainsi, ils se réchauffent et s'assèchent en
amenant un vent chaud venu du NE sur le bassin du Sénégal, qui atteint très rarement le littoral
(Kane, 1986).
D'autre part, un flux est-ouest issu des cellules des hautes pressions maghrébines se fait sentir
sur tout le nord de l'Afrique occidentale; selon Leroux (1972), ce flux initialement froid, évolue
rapidement sur la façade de l'anticyclone en un flux d'air chaud instable et très sec. Ce flux se
confond avec l'alizé continentalisé et engendre l'harmattan qui caractérise une forte évaporation,
~.
des tempêtes de sables et de brumes sèches (Monteillet, 1986).
- durant 1a saison humide, J'harmattan se heurte à la Mousson tiède, humide et génératrice de
pluie venant du sud et qui domine l'ensemble du bassin à partir de juin. Ces flux de Mousson
couvrent progressivement toute l'Afrique de l'ouest et s'étalent sur une durée d'environ cinq
mOIS.
La vitesse et la direction des vents sont var ables selon la période de l'année (Tableau 7). Les
vents sont relativement fréquents avec des vitesses plus importantes de 1,5 et 1,4 m.s- I du mois
d'avril au mois de juin; ils sont relativement atténués en décembre à Saint Louis avec une vitesse
moyenne de 1 m.s· l• Toutefois, des vitesses exceptionnelles atteignant 2,0 m.s· 1 à Rosso (Michel,
1973) peuvent provoquer d'importants mouvements de particules avec accumulations diverses,
surtout dans les zones dépourvues de végétation (Loyer, 1989). Ces phénomènes d'arrachement
et d'accumulation qui s'observent le plus souvent sur les levées et les cuvettes ont été aggravés
par la persistance de la sécheresse des années 1970 où l'actioD éolienne se trouve nettement
accentuée.

29
1.3.3 Température
C'est un paramètre climatique qui peut être influencé par les vents et les précipitations; il est
également fonction de la continentalité et de la saisonnalité (Michel, 1973). En général, le bassin
du Sénégal se caractérise par des températures moyennes annuelles élevées qui sont atténuées
dans la zone littorale et du delta par l'influence océanique et par la fraîcheur des alizés.
Cependant, à Saint Louis durant les périodes de l'hivernage, les températures varient entre des
minima (23,6-25,4°C) et des maxima (32,5-33,3°C); ceci est du à l'arrivée des masses d'air
issues de l'anticyclone de Saint Hélène (chauds et humides) qui atténuent considérablement les
effets des alizés maritimes.
La moyenne des températures est plus élevée pendant cette même période que pendant la saison
,
froide de janvier à mars (23 -25°C) où les amplitudes diurnes sont plus accentuées et sont de
l'ordre de Il à 15°C. La station de Saint Louis a en effet un régime thermique d'alizé maritime
avec quelques influences continentales alors que le reste du bassin présente un régime thermique
différent et souvent très continentalisé. Ce facteur comme nous allons le voir plus loin, joue un
rôle important dans l'évaporation aussi bien des eaux de surface que des eaux souterraines
puisq'J'iJ favorise une concentration des sels en surface et en sub-surface.
1.3.4 Insolation et radiation globale
La durée moyenne mensuelle de l'insolation d,ans le delta est assez constante; elle varie de 6 h.j"1
de décembre à janvier à prés de 8 h.j"1 de juin à juillet. C'est un paramètre qui est fortement
tributaire' de la couverture nuageuse et de la précipitation; il atteint son minimum avant et
pendant la saison pluvieuse. Suivant l'échelle de l'année la région du delta reçoit en moyenne
4630 cal/cm2 selon Piekutowski (1990). Les maxima sont observ$s pendant la période pluvieuse
(août à octobre) et pendant la chaleur des mois d~ mars à mai, tandis Gue les minima sont
observés durant la période de fraîcheur entre décembre et février.
1.3.5 Humidité relative
Les valeurs les plus élevées sont enregistrées pendant la saison des pluies de juin à septembre.
Durant cette période, les maxima (77 à 95%) et les minima (61 à 68%) journaliers sont les plus
élevés. Par contre durant la saison sèche et froide, elles sont respectivement de 55% à décembre
et de 51 % pour les mois de janvier et de février (Fig.6).

30
90 1
200
80
180
~ 70
160 Ê
~
0
1
'-"
140 S
' - "
~
60
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120 13
CIl
50
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20
-
température
40
w
-
humidité relative
10
20
- - • - - Evaporation Piche
0
o
janv fevr mars avril mai JUIn juil aout sept oct nov dec
Mois
Figure 6 : Paramètres climatiques de la station de Saint louis de 1986 à 2004
1.3.6 Évaporation et évapotranspiration
Ce sont des facteurs déterminants au niveau des plaines d'inondation et plus particulièrement
celles de la région où le climat est chaud, aride à semi aride.
L'évaporation et l'évapotranspiration sont as~ez difficiles à qU3,[ltifier du fait de la multiplicité
des paramètres qui l'influencent et qui sont 1< déficit de tension de vapeur de l'air, la vitesse du
vent, l'ensoleillement, la nébulosité et les fortl;s températures.
L'analyse des valeurs d'évaporation et d'ETP obtenues par mesure et par les méthodes
empiriques révèle que:
-
- L'évaporation mensuelle mesurée à partir de l'évaporomètre Piche, est très élevée en saison
sèche où elle varie entre 111,8 et 184,4 mm. Les valeurs minima (78 à 94 mm), sont obseIVées
pendant la période pluvieuse (Tableau 6).
- L'évapotranspiration potentielle (ETP) calculée à partir de formules empiriques (Tableau 5) :
(FAO-Penman-Montheith Allen et al. (1998) .. Hargreaves et Samani, 1982 et 1985) .. Blaneyet
Criddle, 1950): Makkink, 1957) est très variable. La fonnule de Pen man semble être plus
adaptée et plus performante du fait qu'elle prend en compte les paramètres tels que l'humidité
relative, l'insolation, le pourcentage de luminosité, la température, le vent, la latitude et la

31
rugosité du sol. De plus, cette étude révèle que la fonnule de Pen man- Monteith version FAO et
celle de Blaney et Criddle (1950) donnent les meilleurs résultats tandis que la méthode de
Ilargrcavcs ct Sal1lani (10H2,
1985) ct celle de Makkink (1957) paraissent être moins
perfonnantes du fait qu'elles intègrent peu de données climatologiques (température, latitude et
insolation). Les calculs de l'ETP annuelle et mensuelle effectués à partir des différentes
méthodes sont représentés sur le tableau 4.
- A l'échelle mensuelle, les différentes valeurs d'ETP sont très variables; elles sont supérieures
aux valeurs de la pluviométrie mensuelle correspondante (Fig.7). Toutefois, les maxima notés au
mois de mars (117 à 238 mm), correspondent à la période où le régime thennique, la durée
d'insolation et la vitesse des vents sont proches de leur maximum. Les valeurs minimales sont
obtenues durant la période pluvieuse et tournent autour de 72 à 163 mm.
- A l'échelle annuelle les valeurs d'ETP varient selon les méthodes utilisées entre 1220 et 2296
mm pour une moyenne pluviométrique annuelle de 215 mm. Toutefois, les valeurs calculées à
partir des fonnules de Penman et Montheith (2296 mm) et de Blaney et Criddle (2232 mm)
semblent être plus satisfaisantes du fait q j'elles se rapprochent des valeurs obtenues sur
l'ensemble de la vallée par la FAOS en 1969 (2400 mm) et Diao (1992).
Tableau 4 : Calcul de l 'évapotranspiration potentielle moyenne mensuelle (ETPm)
et annuelle (ETPa) (en mm) selon les différentes méthodes à Saint Louis (1986-2004)
Hargreavcs
et Blaney
et Penman-Montcith-
Makkink,
Samani, 1982, 1985 Criddle, 1950
FAO,1998
1957
ETPm
141.7
186
191.3
101.7
-
ETP a
1700.4
2232.5
-2296.1
1220.2
1
Les allures des courbes déterminées par les différentes méthodes présentent une même tendance
où les valeurs diminuent pendant l'hivernage et augmentent pendant la saison sèche.

32
250
200
1
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QI
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_ _ _ Makkink mm
50
1 -Penman·Monteith·FAO mm
-
.~ • Blaney & Criddle mm
: - . <>- .. Hargreaves & S~mani r12.1111
-'
Janv,
Fevr
Mars
Avri
Mai
Juin
Juil
Aout
Sept
Oct
Nov
Dec
Mols
Figure 7 : Représentation de l 'évapotranspiration potentielle mensuelle
selon les différentes méthodes.
FAcY(Food and agriculture organization of the united nations) dans le cadre de l'étude hydroagricole de la vallée
du.fleuve Sénégal en 1969.

33
Tableau 5 : Représentation des différentes équations de l 'évapotranspiration potentielle selon les méthodes.
ETP
Formules empiriques
Méthodes
Facteurs climatologiques
d' experimen tations
Rn - radiation nette (MJI1I- 11))
G=densité du.f1ux de chaleur du sol (MJm- 11))
900
T= température moyenne de l'air roC)
0.408~(Rn - C)+ r
U2(es - ea)
U2= vitesse du vent (mis)
FAO-Penman-
ETp =
Ta + 273
Méthodes
descriptives
et
~ + y(1 + 0.34U2)
.
(es- ea) = déficit de saturation de la vapeur (KPa)
Montheith
classiques
L1 = gradient de pression de vapeur saturée (kPa)
(1998)
y = constant psychométrique
a=0.0023
-
Hargreaves
et
Méthodes
basées
sur
la
TD = différence entre maxima et minima des températures
Samani
(1982,
ETp = aRaTD'I2(T~ + 17.8)
température
roC)
Ra = radiation globale
1985)
Ta -moyenne des températures roC)
Blahey
1
et
Méthodes
basées
la
K= coefficient variant entre (0.185-0.45)
sur
P=pourcentage du nombre d'heure mensuelle par rapport
Criddle (1950)
ETp = Kp(0.46Ta + 8.13)
température
au nombre d'heure annuelle.
-
.-
a-0.7
-
Makkink (1957)
Méthodes
basées
sur
la
Rs = Radiation solaire globale (cal.cm-21))
~
Rs
L1=saturation de la vapeur (mbfOC)
Radiation
ETp=0.7---
~+ r Â.
y'=constant psychométrique (KPaoC-l)
),,=chaleur latente (callg)

34
Tableau 6 : Paramètres climatologiques à la station de Saint Louis de 1986 à 2004.
Paramètres climatiques
Janv.
Févr.
Mars
Avril
Mai
Juin
Juil.
Août
Sept.
Oct.
Nov.
Déc.
Vitesse du vent (m.s")
1,1
1,2
1,2
1,5
1,4
1,4
1,3
1,1
1.1
1,2
1,1
1,0
Température
moyenne
mensuelle (oq
23,2
24,9
24,9
25,0
25,3
27,4
27,9
28,4
28,9
28,6
25,6
25,5
Durée d'insolation moyenne
(heures)
6
7
8
8
8
6
6
7
7
8
7
6
Hurnidité
re!:.~t!ve
moyenne
(%)
51
51
56
65
69
77
80
80
81
70
58
55
Evaporation de Piche (mm)
170.6
184,4
160,5
179,1
139,5
125,9
94,7
92,9
84,2
78,3
111,8
146,4
6
Penman
Monteith- FAO
231,4
224,3
238
201,8
181 .
1.
142,2
133,1
139,4
143,7
209,6
221,8 .
129,8
Makking
ETP
105,5
104
117,5
101,7
93,3
72
77
95
105,3
127
113,3
109
.-
-
Hargreaves
et Samani
174,4
166,8
175,2
143,3
117,6
89,8
89,3
104,2
121,7
159,6
172,6
173,9
B1aney
et Criddle
194,5
186,3
215
199,8
188,4
154,2
160,2
162
163
210,7
202
196,4

35
1.4 Bilan hydroclimatologique
Des tentatives d'estimation du bilan hydrique ont été entreprises un peu partout dans la vallée du
fleuve Sénégal à travers les travaux de Illy (1973); Dieng (1987) et Diagana (1990). Ces auteurs
ont à partir plusieurs concepts et modèles, tenté d'évaluer les échanges hydriques et de les
traduire en terme de bilan. Les bilans obtenu& font état d'une absence totale de ruisellement et
d'infiltration des eaux de pluie.
Le bilan hydrique selon un pas de temps mensuel se présente sous la forme &énérale :
P = ET + ~S + R + 1
R qui représente la valeur du ruissellement semble être négligeable à l'échelle du bassin et
l'équation se simplifie:
P = ET + 1 + AS
Le calcul du bilan hydrique (Fig.8) selon les différentes méthodes à l'échelle mensuelle montre
que la nappe ne bénéficie pas de recharge par infiltration des eaux de pluie du fait qu'il est
toujours négatif. Ces résultats doivent être pris avec prudence si l'on tient compte des
fluctuations saisonnières de la nappe qui peuvent être dues par infiltration directe des eaux de
pluie, par alimentation à partir des eaux du fleuve (Diagana, 1990) et/ou à partir des eaux
d'irrigation (Dino. 1992 ; Daboit, 1993).
-250
--+-- Pcnman-Monlcith
-
.0- -
Makkink
1::>.
Blaney ~t'criddle
-200 1
••••••. Hargrea~es Cl Samani
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..
- 1
Mois
'1
Figure 8 : Le bilan hydrique climatologique (exprimé en mm) suivant les méthodes

36
1.5 Morphopédologie, Topographie et Pédogenèse actuelle
La cartographie géomorphologique (Fig.9) de la basse vallée du fleuve et du delta a été effectuée
à partir d'une image SRTM (Shuttle Radar Topographie Mission) ; elle a pennis d'identifier les
éléments décrits ci-dessous.
1.5.1 Morphopédologie
1.5.1.1 Morphopédologie du Waalo
Les unités géomorphologiques qui composent le walo sont:
a) les formations littorales et deltaïques
Ces fonnations sont caractérisées dans la zone estuarienne par l'édification !des cordons littoraux
et le complexe des vasières et dans la moyenne et le haut delta par un système de levées relayé
par des cuvettes de décantation.
Les cordons littoraux récents et le complexe des vasières sub-actuelles
Le complexe des vasières subactuelles se situe dans la partie sud ouest du delta, dans les massifs
de Toubé, Bopp Thior et Dakar Bango ; il borde le lit mineur du fleuve et le cours de plusieurs
marigots. -L'évolution des vasières actuelles est modifiée depuis la mise en service riu barrage
antisel de Diama. Le régime en slikke (submersion par la marée) qui le caractérisait pendant la
majeure partie de l'année, est réduit sur la partie avale du barrage de Diama. Sur ces vasières de
même sur certaines cuvettes inondées par l'eau salée se développent des sols très salés à alcalis
(SEDAGRI,1973).
Les cordons littoraux récents d'une extension de 10 à 15 km sont parallèles ~ la côte; ils séparent
le fleuve de l'océan Atlantique. Cette flèche littorale sableuse est édifiée par les courants de
dérives littorales induits par la houle du nord-ouest. Ces bandes des sables fragiles et instables,
sont représentées par des sols minéraux bruts ou par des sols peu évolués d'apport hydro
morphes (SEDAGRI, 1973).

37
Les cordons littoraux anciens
Ce sont des dunes littorales anciennes où se développent le plus souvent des sols bruns rouges
subarides.
Les vasières anciennes remaniées'
Elles sont en position plus haute que les vasières actuelles dans la région de Saint Louis. Elles
constituent les schorres qui ne sont plus submergées par la marée haute; elles évoluent comme
des cuvettes de décantation et tendent à se dessaler. Elles sont occupées par des sols halomorphes
salins acidifiés.
Les cuvettes de décantation
Les cuvettes correspondent aux parties basses du lit majeur et s'étendent généralement en contre
bas de ces levées. Elles occupent l'ancienne lagune formée par la fermeture du golf
Nouakchottien. Dans le delta, ces cuvettes couvrent à peu prés le tiers de la superficie et sont
formées de matériaux argilo-limoneux. L'origine de leur salinité est attribuée à la transgression
marine du Nouakchottien au cours de laquelle la vallée a été co~blée par des dépôts !agunaires
f
ou marins salés (Illy, 1973). Ces sèls évoluent à l'intérieur de celles ci en circuit fermé (Tricart,
1961 ), puisque les cuvettes sont faiblement vidangées du fait de leur fond déprimé et de leur
cloisonnement par le système des levées. Ces cuvettes se caractérisent par un hydrodynamisme
spécifique lié en partie au régime du cours d'eau qui les génère; elles jouent un rôle essentiel
dans la dynamique du milieu selon deux processus:
submersion et accumulation de charges solides pendant la crue;
décharge par évaporation suivie d'une décantation avec incorporation de sels au cours de la
saison sèche (SEDAGRI, 1975).
Par ailleurs, sur les cuvettes de décantation souvent tapissées de matériaux argileux riches en
montmorillonite et qui sont parfois bien drainées, la pédogenèse y a façonnée des vertisols topo
-'
morphes (Michel et Sail, 1984). Par contre, sur les parties les plus basses où l'eau stagne plus
,
.

38
longtemps. apparaissent des sols hydromorphes à gley de surface ou des sols à gley salés quand
le substrat est halomorphe (SEDAGRI, 1975).
Les levées et les deltas de rupture
Ces levées sont formées prés des rives du fleuve et des marigots; elles correspondent aux
sédiments distribués dans le delta, suite à l'alluvionnement fluvial qui a suivi le retrait de la mer
pendant le Nouakchottien. La sédimentation fluviale (sables fins et limons bien compactés de
couleur jaune 'ou brun jaune) s'est effectuée en milieu lagunaire; les dépôts ont incorporé une
certaine quantité de sels et la salure de ces terres augmente progressivement vers l'aval.
Les sols sont de type halomorphe salin acidifié avec un certain degré 'd'hydromorphie; ils
peuvent se dégrader, si la salinité est plus ou moins accentuée et présenter un indice de
percolation très faible.
Les hautes levées forment des réseaux complexes qui se recoupent parfois, cloisoP.'1ent le lit
majeur du fleuve et arrivent par endroits jusqu'au lit mineur. Ailleurs, elles sont à une plus
grande altitude et surplombent les levées subactuelles et actuelles de 1 à 2 m d'altitude.
Les levées fluvio-deltaïques de topographie semblable à celle des hautes levées présentent une
grande extension en aval de Richard Toll et occupent la majeure partie de la région du delta.
Elles ont été édifiées en milieu lagunaire salé (SEDAGRI, 1975).
Ces systèmes de hautes levées, peuvent être détruits suite à une forte crue, ce qui entraîne la
formation de deltas secondaires de rupture de même texture (Michel, 1973). Ainsi, grâce à ces
deltas adventifs de dimensions et de formes variables qui jouxtent souvent ces hautes levées que
ces cuvettes sont reliées aux cours d'eau.
Entre ces systèmes de hautes levées associés des nombreux deltas de rupture et les cuvettes,
subsistent les petites levées qui sont remarquables dans la géomorphologie' de la vallée. Sur les
hautes levées se développent des sols hydromorphes peu évolués (Michel et Durand, 1978) et des
sols halomorphes. Alors que sur les petites levées affectées par la crue pendant une durée
beaucoup plus longue, se forment des sols hydromorphes à pseudo gley, marqués par la présence
de tâches et de concrétions ferrugineuses (Michel et Sail, 1984).
b) les formations sur dépôts alluviaux et colluviaux
Ces formations sont localisées dans la partie concave du fleuve aux environs de Dagana. Elles
sont formées par des faisceaux de rides juxtaposées (levées subactuelles) mises en place par la

39
sédimentation fluviale et souvent relayées par des petites cuvettes.-de décantation. Les dépôts sont
constitués par l'association des solspeu évolués d'apport hydromorphe sur. l\\::s points hauts et des
pseudo g/eys sur les points bas, remplacés par des vertisols hydromorphes si ces zones prennent
une certaine extension (M ichel el Sali, 1984).
1.5.1.2 Morpho pédologie du Diéri
Le diéri est un écosystème sec localisé sur les bordures du plateau qui jouxte le waalo. Il est
formé d'alignements dunaires constitués par les ergs récents et les ergs anciens, mis en place
respectivement au Nouakchottien et à J'Ogolicn (Monteillet, 1988).
a)
Ergs récents
Ils sont constitués par les dunes de la côte (terrasses marines) très fortement marquées et par les
dunes de l'intérieur de modelé atténué peu différencié, séparés le plus souvent par des inter dunes
inondables.
"
Les terrasses marines ou dunes de la cote
Elles occupent une place très importante dans le modelé de la partie sud ouest du delta, avec des
côtes de 4 à '6 m selon Michel (1973). Les terrasses s'étendent entre les cordons littoraux de
Gandon et les dunes rouges de Rao, elles ont une largeur de 4 km et s'alignent sur environ 25 km
pour se terminer en pointe vers le sud ouest passant sous les dunes subactuelles. Elles sont
égalemenl visibles dans le delta, en bordure des massifs dunaires sous forme de lambeaux à
Ross-Béthio, Mbakhana, Maka Diama et Toundou Besset, entre le Djeuss et le cours inférieur de
Lampsar (Michel el al., 1968).
Ces dépôts sableux sont formés soit par des sols bruns rouge subarides inter gradés ferrugineux
ou soit par des sols ferrugineux tropicaux faiblement lessivés. La morphologie des terrasses est
très caractéristique dans la basse vallée où elle marque la zone de transition entre les zones
submergées et non submergées.
"
Les dunes de l'intérieur de modelé atténué peu différencié
Elles sont constituées de sols ferrugineux tropicaux peu ou non lessivés (SEDAGRI, 1973).
1

40
b) Ergs anciens
La physiographie est décrite par le modelé des cordons dunaires ogoliens et du glacis
polygénique.
Les dunes ogoliennes occupent la région nord de cette partie de la vallée et apparaissent par
endroits sur sa bordure méridionale et dans la partie est du lac de Guiers. El1es présentent un
aspect général en forme de tôle ondulée et les sommets sont séparés par des couloirs inter
dunaires (ou gouds), variant en largeur et en dénivellation (Tricart, 1954). Ces dunes qui ont une
altitude de 20 à 50 m, présentent généralement de fortes pentes. Ces anciens massifs dunaires
formés sur des surfaces pénéplaines et des sables de couverture sont représentés par des sols
ferrugineux peu lessivés et des sols bruns rouge peu évolués dégradés (Michel et al., 1968). Ces
sols sont rubéfiés et homogènes sur une bonne partie du profil, très sensibles à l'érosion éolienne
lorsqu'ils sont dénudés. Ils se développent sur un substrat sableux, sablb-argileux et parfois
même sur quelques affleurements de roches calcaires et de marnes sur la partie ouest du lac.
Le glacis polygénique cuirassé est rencontré sur la bordure orientale du lac de Guiers, du canal de
la Taoué et de manière sporadique entre Dagana et Richard Toi!. Ce sont des terres basses, des
ergs anciens formés par des bas glacis sablonneux gravillonnaires et des basses terres
inondables; les sols sont de type peu évolués d'apport hydromorphe, des sols hydromorphes et
des sols halomorphes surtout sur le bord du glacis ferrugineux où on rencontre des sols très salés
à alcalis (SEDAGR l, 1973).
1.5.2 Pédogenèse actuelle
La pédogénèse dans le delta dépend d'après Michel (1968) du microrelief, de la nature du terrain
et de la durée de submersion durant le régime des hautes eaux.
Actuellement, il est évident que les. grands changements du système hydroÎogique induits par la
construction des digues et des barrages ont fortement influencé l'évolution des caractéristiques
pédologiques décrites sur ces différentes unités morphologiques. Cette évolution se manifeste
1
actuellement:
- par une évolution de l'acidité dans certains pédo-paysages du delta comme les zones de
mangroves où la pyrite est présente. Le développement de l'acidité s'est accéléré après la mise en
service de ces ouvrages (digues et barrages) qui ont freiné les inondations naturelles (réduction

41
du volume et de la durée de submersion) et abaissé le niveau de la nappe phréatique dans la zone
d'accumulation de la pyrite. Ceci a provoqué une oxydation de la pyrite et une 3ridification
sulfurique des horizons suivant la réaction globale (Driessen et Qydal, 199 J):
FeS2 + 7/2 02 +
H20 --. Fe2++ 2S0/- + 2H+
- par une alcalinisation des terres (compactage et impennéabilisation des terres) surtout dans les
zones d'aménagements hydro agricoles où l;irrigation plus régulière des espaces accentue la
mobilisation et la remontée vers la surface des sels par capillarité (Bovin et al., 1998);
- par une érosion éolienne sous l'action des vents qui agissent comme agent morpho-dynamique
majeur sur l'érosion de certaines structures morphologiques notamment les cuvettes de
décantation desséchées en saison sèche évoluant le plus souvent en sebkhas (Sali, 1982 ; Michel
et Sail, 1984).
Ces impacts risquent de s'amplifier si des précautions ne sont pas prises dans le sens d'une
évaluation et d'une rectification des plans de gestion des ouvrages hydro agricoles sur
l'environnement fluvio-deltaïque.
De manière générale, l'évolution climatique de la zone et l'histoire géomorphologique ont
naturellement influencé la fonnation des différents types de sols dans le delta. Ainsi, les facteurs
comme l'importance du réseau hydrologique, la nature des sédiments, le relief et les actions
anthropiques continuent d'influencer la pédogenèse du delta et peuvent être à l'origine des
variations texturales observées.
1.5.3 Topographie de la zone
La carte topographique a été élaborée à partir des données radar SRTM. Elle peut constituer un
précieux outil dans des domaines qui exigent une connaissance précise de la topographie comme
1
1
le suivi des inondations, l'analyse des écoul< ments et l'hydrodynamisme des eaux de surface et
souterraine. L'évolution géomorphologique (e la basse vallée du fleuve au cours du Quaternaire
récente marquée par d'importantes modifications climatiques et de variations du niveau marin, a
édifié deux domaines altimétriques bien contrastés: la plaine alluviale (basses terres) et les
fonnations dunaires (bas plateau) (Fig. 10).
~.
Ces contrastes alti métriques ont été également le fait d'événements tectoniques et structuraux qui
!
ont jalonné cette partie de la vallée du fleuve Sénégal tout au long de son histoire.

42
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Figure 9 : Carte géomorphologique de la basse vallée du fleuve Sénégal réalisée à partir des SR TM 2000.

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44
Ces événements se manifestent à l'ouest par un domaine de subsidence qui constitue la plaine
inondable mis en place à la limite entre la mer et le continent avec des altitudes très basses
parfois inférieures au niveau de la mer. Ce domaine renferme des zones qui peuvent être
totalement et/ou partiellement inondée selon la topographie avec parfois des altitudes ne
dépassant pas 4 m. Cette plaine est relayée à l'est par un anticlinal recouvert de fonnations
dunaires (bas plateaux) et d'altitude dépassant le plus souvent 6 m.
1.6 La Végétation
La région est caractérisée par la diversité de son couvert végétal plus ou moins verdoyant en
saison sèche (waalo) et par la monotonie des steppes sahéliennes (diéri) (Michel et al., 1969).
La description détaillée de la végétation entre le waalo et le diéri s'appuie essentiellement sur les
études de cartographie et de télédétection des ressources de la république du Sénégal (Stancioff
et al.. 1986).
1.6.1 Dans la zone du Waalo
La répartition de la végétation est conditionnée par la présence de sels dans les sols en quantité
plus ou moins importante et par l'importance de l'inondation qui constituent un facteur
~.
phytogéographique important selon Tricart (1961 ).
1
La végétation dans le waalo est constituée par une pseudo-steppe ou une savane claire. Toutefois,
dans les abords du fleuve, une végétation spéciale se développe dans le lit majeur. Les
peuplements denses de gonakiés (Acacia nilotica), les savanes à vétiver sont caractéristiques des
terrains régulièrement inondés.
Sur les terrains exondés non dunaires, la végétation actuelle ne supporte qu'une maigre steppe à
halophytes (Tamarix. Sporobolus et les Salsolacées) ; ces terrains peuvent être complètement
dénudés en saison sèche pour devenir des tannes quand la salure élimine ces plantes concurrentes
(photo A et B). Les tannes occupent la zone des trois marigots vers Ross Béthio, longeant le
Djeuss vers Mbakhana ; elles se développent également entre Dakar Bango et Saint Louis.
Sur les cuvettes de décantation, la végétation est très diversifiée (Sporobolus helvolus, Tamarix,
Panicum ou Oryza barthii), elle est remplacée dans les environs du lac de Djoudj par des prairies
marécageuses et dans la zone dynamique de l'estuaire par le paysage typique des vasières à
mangroves et des pseudos steppes halophytes.
Sur les vasières actuelles ou Slikke, les Tamarix et mangroves constit'!é par Rhizophnra
racemosa. Rhizophora mangle et Avicennia africana dominent alors que sur les vasières

45
anciennes ou Schorres le Tamarix est fréquent mais dans les points bas on note une
prédominance de Sporobolus .
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Photo A : Tannes avec tamarix et quelques espèces éparses (source Diaw)
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Photo B : Végétation éparse sur sol dénudé avec efflorescence saline (source Diaw)

46
1.6.2 Dans la zone du Dieri
Les espèces sont surtout caractérisées par un peuplement ligneux lié aux caractéristiques du
milieu et saisonnièrement par des plantes herbacées. On y trouve:
- les pseudo steppes arbustives et arborées qui (,ccupent l'essentiel de la zone du diéri (photo C),
les dunes ogoliennes et les surfaces pénéplaine3'; ces espèces constituent la couverture végétale
de cette unité géomorphologique. Le genre Acacia (raddiana, seyal, senegal.. .) domine la strate
arborée des steppes, on y trouve également le Balanites aegyptiaca, Zizyphus mauritiana.
Par contre les espèces saisonnières sont essentiellement constituées par Cenchrus biflorus,
Aristida stipoides, Schoenefeldia gracilis.
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Photo C: Pseudo steppe arborée dur les dunes roug'es du Diér~ :
Genre Acacia dominant (source Diaw)
- les pseudo-steppes arbustives qui occupent les surfaces pénéplaines qui jouxtent ce premier
ensemble (photo D) ; ce strate est constituée, à l'ouest du lac de Guiers sur des terres basses des
ergs anciens, 'par Sclerocarya birrea, Balanites eagyptiaca, Guiera et Boscia senegalensis

47
associés à des herbacées dont les plus représentatives sont Schoenefeldia graciUs et _Eragrotis
tremula. Elles peuvent apparaître isolées ou sous fonne d'îlots devenant parfois la strate
caractéristique du diéri, où Acacia raddiana e.t Balanites aegyptiaca dominent.
1
Par ailleurs, dans la région du lac de Guiers, le peuplement végétal est spécifique et différent de
celui du waalo. Du lac vers les zones exondées se succèdent des prairies aquatiques, prairies
pennanentes et des steppes à Vetiveria nigritana ou à Sporobolus robustus sur les sols salés,
alors que le typha et phragmites envahissent le lac et ces pourtours marécageux.
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Photo D : Pseudo steppe àrborée et arbustive sur les dunes rouges du Diéri :
Genres Acacia et Balanites dominants (source Dia)
D'une façon générale, ces peuplements denses et complexes des zones inondées comme les
steppes arborées et arbustives du diéri, ont beaucoup souffert de la sécheresse, de l'ex~loitation
forestière clandestine, mais surtout des aménagements, de la pression du bétail et des feux de
brousse.

48
I.7 Hydrologie de surface
1.7.1 Le Réseau hydrographique
Le réseau hydrographique est marqué dans le delta et la basse vallée, par la présence du fleuve,
des lacs et de nombreux défluents du fleuve (bras du fleuve, mares, marigots) et de plaine
d'inondation. Le fleuve Sénégal d'une longueur de 1800 km prend sa source dans le massif du
Flouta djalon ; il traverse des reliefs variés et différents domaines climatiques (Michel, 1973).
Michel (1973) subdivise le bassin du fleuve en deux grands ensembles relativement homogènes
du point de vue du climat, de la topographie, de la nature des terrains et du paysage: le bassin
supérieur qui va des massifs du Fouta djallon jusqu'à Bakel et le bassin inférieur de Bakel jusqu'à
l'embouchure. En aval de Bakel, le fleuve traverse un vaste bassin sédimentaire qu'il entaille en
une grande vallée alluviale dont la largeur varie de 10 à 25 km. Son tracé décrit un arc de cercle
qui s'étire sur 430 km jusqu'à Richard Toll, avant de traverser la région plate du delta (Tricart,
1961).
-'
Dans le delta, le fleuve (Fig. 11) dessine une grande boucle et se dirige vers I~ SSW pour se jeter
au niveau de l'embouchure située au sud de Saint Louis. Dans cette partie de la vallée, il présente
une faible pente de 0,006 %, une profondeur moyenne de -5 m LG.N et des défluents actifs en
période de crue comme le Gorom, Kassack Diovol, Lampsar, Djeuss. Ces défluents alimentent
une série de cuvettes de décantation et un réseau de marigots et de mares localisés le rlus
souvent sur des sols salés (zones des 3 marigots, dépression de Ndiael).
Le fleuve alimente également de part et d'autre de son cours deux dépressions naturelles qui sont
le lac Rhiz en Mauritanie et le lac de Guiers en rÎve Sénégalaise; ce dernier participe pour 1/3
dans l'approvisionnement en eau potable de la ville de Dakar. Le lac de Guiers qui a une forme
allongée et orientée NNE-SSW, est alimenté par le fleuve à travers le canal de la Taoué. Il jouxte
la partie avale de la vallée du Ferlo qu'il alimentait avant la construction du barrage de Keur
Momar Sarr en 1956. 'Sa superficie est de 300 km2 et pour une capacité de stockage de 800000
3
m.
Dans la région, il apparaît que le réseau hydrographique est d'line importance capitale pour
1
l'approvisionnement en eau douce des populations (Gnith, barrage de Diama, réservoir Dakar
Bango) et des bétails, mais également pour \\e:s aménagements hydro-agricoles, rizicoles et des
maraîchages. Avec la mise en service des barrages de Diama et de Manantali, la région dispose
présentement d'un potentiel plus important en eau de surface, avec un débit moyen interannuel
de 732 m3.s' l , soit un volume correspondant à 23 Milliards de m3.

49
Figure Il : Réseau hydrographique de la basse vallée et le delta du Sénégal
sur fond d'image SRTM
1.7.2 Régime Hydrologique
Le régime' du fleuve dans la vallée est lié au régime des pluies dans le haut bassin; il est
caractérisé sur son cours principal et ses défluents par:
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une période de hautes eaux qui correspond à la période pluvieùse Uuillet' - novembre) et au
laminage de la crue annuelle sous l'effet de vaste débordement dans le lit majeur;
et une période des basses eaux de décembre à mars qui correspond à une décrue progressive
et un retour des eaux de surface vers le lit mineur du fleuve. Cette période se poursuit de
mars à juin par une période d'étiage où l'écoulement est faible voire même un tarissement.
Toutefois, ce régime constitué par une alternance saisonnière des basses et hautes eaux, peut
présenter une grande irrégularité d'une année à une autre. Actuellement, la partie inférieure
de la vallée du fleuve, hérite d'un système hydrologique plus complexe marqué par un
remplissage qui est fonction des régimes de crues naturelles et artificielles, des pompages

50
destinés aux aménagements hydro agricoles et à l'approvisionnement en eau potable des
.....
populations et des drainages (déversoir et décharge des eaux usées).
Le débit du fleuve et ses défluents est régulé depuis quelques années par les barrages de Diama
et de Manantali, qui ont permis de réduire les contrastes saisonniers et interannuels de
l'écoulement. Actuellement, depuis la mise en application de la côte de retenue du barrage de
Diama en 1992, les hydrogrammes des différentes stations hydrologiques à l'amont du barrage
(Dagana, Rosso) se traduisent par une remontée des côtes de l'ordre de 150 cm en période
d'étiage. Ce type de gestion permet une mise en valeur agricole des périmètres irrigués,
aujourd'hui, le barrage de Diama contribue:
- à entretenir dans son bief amont une disponibilité quasi constante de l'eau douce (quelques 250
à 500 millions de m3 selon la cote de retenue) ;
- à rétrécir la zone estuarienne (aval barrage- embouchure), altern...ativement envahi par les eaux
marines après la fermeture du barrage de Diama en fin de crue;
- à favoriser une discontinuité hydrologique et hydrodynamique par rapport au reste du bassin
inférieur;
- à modifier le régime de la salinité des eaux.
En plus, il contribue indirectement à l'édification de nouveau paysage suite à l'ouverture
périodique des vannes du barrage réservoir de Manantali. Ce barrage régulateur de crue permet
de stocker et de lâcher progressivement quelques Il milliards de m3 d'eau douce suivant un débit
régulé. Ainsi, ces lâchages périodiques entraînent un recul des vasières à mangrove reconverties
en zone d'habitation, une recrudescence d'inondation dans la formation des tannes et une
colonisation de nouvelles espèces à eau douce sur le contour du fleuve (photo E).
Ces faits associés au manque de coordination entre ces lâchers eUes apports des affluents non
régularisés dans le haut bassin (OMVS, 2003), se manifestent le plus souverit par une remontée
rapide des eaux dans la retenue de Diama. Cette situation augmente les risques d'inondation des
basses terres n,on protégée par une digue. Ces risques d'inondation (cf. au chapitre V) sont plus
importants quand les hautes eaux et le maximum pluviométrique atteignent concomitamment Je
delta (Faye, 1996).

5\\
L'ouverture en 2003 d'un canal de délestage en aval de Saint Louis pour servir de déversoir des
eaux de la crue, a permis de lutter contre les inondations récurrentes mais également de moduler
le stockage trop important dans le bief entre Diama et l'embouchure. Cette ouverture a
bouleversé la dynamique estuarienne du fleuve et son écosystème, en provoquant dans la région
du Gandiolais (à l'aval de Saint Louis), une diminution de l'espace inondé et une salinisation
plus accrue des eaux et des terres (photo f).
Photo E: Espèces à eau douce sur le fleuve et ses pourtours (Typha et Phragmites)
Photo F: Lac ou étang d'eaux salées et tannes dans le Gandiolais (source Diaw)
....:

52
CHAPITRE II
CADRE GEOLOGIQUE
ET
HYDROGEOLOGIQUE

' - - - - - - - - - - - - -
~.

53
Cadre géologique et hydrogéologique
ILl Cadre Géologique
La géologie de la basse vallée et du delta du fleuve Sénégal fait partie intégrante du bassin
sédimentaire sénégalo-mauritanien. C'est un ba~sin côtier mis en place à la suite de transgression
et régression marine. A cette époque la mer avait envahi les régions côtières du Sénégal et
déposé en discordance sur le socle antécambrien de séries sédimentaires (Michel, 1973). Ces
séries sédimentaires du secondaire et tertiaire sont constituées de sédiments marins et
continentaux. Dans la région, les séries ont été traversées par divers sondages à Saint Louis,
Toundou Besset et Dagana; la zone est pratiquement recouvert par les dépôts du quaternaire
(Fig.12).
~.
Depuis la fin de l' ére secondaire au moins, le delta a constamment été une rélfion submergée par
le jeu d'affaissements successifs responsables de la subsidence de la zone qui apparaît comme
une fosse en bordure de l'anticlinal de Guiers (Audibert, 1967). La profondeur de cette fosse qui
augmente d'est en ouest (jusqu'à 6000 m), montre pourtant que cette partie n'a pas connu
d'épisode continental durant la période de la fin du Crétacé et du Tertiaire.
Dans le delta, l'enfouissement des dépôts s'est poursuivi pendant le quaternaire; avec des phases
de creusement fluviatile, d'alluvionnement et de sédimentation marine et éolienne (Michel,
1957), induits par les variations climatiques et du niveau marin. Ces facteurs sont à l'origine de
l'évolution du cours du fleuve et l'aspect de sa morphologie actuelle.
11.1.1 Sédimentation et stratigraphie ante-quaternaire du bassin
Les connaissances sur la géologie du delta ont été tirées à partir:
des données ponctuelles des forages d'eau (Saint Louis) et de pétrole \\Léona et Toundou
besset) (Allon, 1(57) ;
des sondages de reconnaissances étudiés par plusieurs auteurs: Tricart (1961); Elouard
(1962); Monciardini (\\966) ; Michel et al. (1968); Hébrard (1968); Elouard et al. (1969);
Audibert (1970); Michel (\\973); Monteillet (1980 et 1988); OMVS (1990) et qui montrent la
succession de~ dépôts dans le delta et dans la vallée du fleuve Sénégal.

54
II.1.1.1 Secondaire
On le connaît dans le delta grâce aux sondages de Toundou Besset et de Dagana. Il est représenté
par le sénonien constitué de sédiments sableux à gréseux à caractère marin mais à tendance
continentale.
Le Maastrichtien qui est l'étage supérieur du 'sénonien, constitue le plus important réservoir
d'eau du Sénégal. Il est caractérisé par des variations de faciès avec à l'est, le faciès sableux
épicontinental d'une épaisseur de 10 à 50 m présentant des niveaux rubéfiés en sub-surface à
Dagana (30 m) et à l'ouest, il s'épaissit très fortement (480 m à Toundou Besset et 500m à Saint
Louis) sous forme d'une alternance d'argiles et de sables.
Dans la zone du delta, la productivité de la nappe maastrichtien est très faible du fait de la nature
du réservoir qui est argileuse et de la présence d'eau salée (> 5g/l).
II.1.1.2 Tertiaire
II.1.1.2.1 Paléocène
Le paléocène est marin transgressif; il est représenté dans le delta par des marnes et des grés
calcaires (50 m) à l'ouest (Toundou Besset), des dépôts gréseux-(15m) prés de Dagana et de
calcaires coquilliers (30 m) à Rosso Daboit (1993). L'émersion partielle p'roduite à la fin du
paléocène est à l'origine de la karstification des calcaires selon Martin (1970).
II.1.1.2.2 Éocène
a) Éocène inférieur
Le domaine marin transgressif connaît son extension maximale vers l'est durant cette époque et
la sédimentation y est essentiellement marneuse à l'ouest (150 m à Toundou Besset et 200 m à
Saint Louis). A l'est, l'éocène inférieur est complètement érodé par le fleuve à Richard Toll du
fait de sa position haute sur le dôme de Guiers et à Rosso, les faciès d'une épaisseur de 30 m sont
argilo gréseux avec quelques bancs de calcaires dolomitiques. Cet étage apparaît à l'affleurement
sur les berges du lac de Guiers (Diagana, 1994).

55
b) Éocène moyen
Il est représenté par des faciès argilo marneux ou calcaires dont le sommet est souvent tronqué
par l'érosion. L'éocène moyen est connu à l'ouest du delta (Toundou Besset et Saint Louis), sous
fonne de calcaires marneux, de marnes et surtout de calcaires à nummulites avec une épaisseur
de 200 m environ. Sa présence est aussi signalée prés de Rosso par Diagana (1990).
c) Éocène Supérieur
L'existence de cet étage dans le bassin sénégalo-mauritanien reste hypothétique (Audibert,
1970).
Toutefois,
Monciardini
(1966)
suppose
son
existence
en
raison
d'arguments
stratigraphiques et micropaléontologiques. On 'trouve cependant, dans le forage de Saint Louis,
des faciès marneux et calcaires de 60 m de puissance au dessus des calcaires à nummulites; qu'il
faut bien placer selon Audibert (1970), dans la stratigraphie de Toundou Besset où les couches
calcaires contiennent des nummulites jusqu'à leur sommet.
II.1.1.3 üligocène-Miocène-Pliocène
Les trois étages ont été groupés du fait de leurs faciès relativement semblables. En effet, à partir
de l'éocène supérieur jusqu'au Pliocène, le bassin sédimentaire est recouvert d'une épaisse
couche de dépôts détritiques constitués de sables, d'argiles et surtout de grés argileux de couleurs
variées. Ces fonnations détritiques regroupées sous J'appellation de Continental Tenninal (CT),
sont considérées par Le priol et Dieng (1985), comme des faciès d'altératiori de sédiments post
éocènes marins ou continentaux plutôt que des dépôts continentaux. Ce Continental Tenninal
connaît une période d'intense érosion en climat semi aride.
Dans le delta, il affleure entre Mbenguéye Niasséne et Ross Béthio avec une extension latérale
longeant le lac de Guiers jusqu'au nord de Gnith. Le CT est généralement en discordance sur les
fonnations les plus anciennes et couronné par une cuirasse ferrugineuse d'épaisseur variant de 1
à 5 m. Mais dans certaines parties de la zone, la délimitation du quaternaire et du Continental
Terminal est difficile, les deux entités sont regroupées sous fonne de formations superficielles
(Saintcn, 1957) dans la partie où la cuirasse a été fortement entaillée par l'érosion mécanique
pendant les périodes sèches (Michel, 1973).

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Holocène
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Actuel et subactuel
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Dunes vives
Quaternaire Ancien et Moyen
OépolS nuvlo-dellaiQues
1.~1lll Alluvions grossiers
Post Nouakchottien
1 ] Cuirasse fefffUgineuse
Faluns (cordons lillo/aux)
mIIIlWl Continental Terminai
Nouakchottien
IIIIIIII
Eocène
Sable coquillier
mlm Calcaire et Marne
Ogollen

Localités
sable ocre dunaire
Route
Figure 12 .' Carte géologique de la zone du delta et de la basse vallée
(A udibert. 1970 modifié par Monteillet, 1980).
11.1.2 Sédimentation et stratigraphie du delta au quaternaire
C'est l'ère qui nous intéresse particulièrement dans le cadre de ce travail, puis qu'il s'agit des
couches les plus récentes qui constituent les fonnations de la nappe alluviale. Les travaux
antérieurs réalisés par Audibert (1970) et Monteillet (1980) et les logs de sondage disponibles,
ont pennis de mieux caractériser le Quaternaire.
!
La majeure partie des formations du bassin alluvial s'est déposée durant cette période; elles sont
constituées de dépôts détritiques très variés (Tableau 7) :
- Quaternaire ancien;
- Quaternaire moyen (hypothétique) ;
- Inchirien 1 et 2 ;

57
- Post-Inchirien et Ogolien ;
- Nouakchottien ;
- Post Nouakchottien ;
- Sub-actuel et Actuel.
Mais pour des raisons de confonnité avec les objectifs du travail, nous avons adopté la
subdivision suivante:
- Quaternaire ancien et moyen;
- Inchirien 1 et 2 ;
- Post Inchirien et Ogolien ;
- Holocène qui regroupe le Nouakchottien, le post Nouakchottien et le Subactuel-Actuel.

58
Tableau 7: Comparaison des échelles stratigraphiques du quaternaire de Mauritanie et du delta du Sénégal (Monteillet, 1980).
Audibert (1970)
Michel (1973)
Échelle stratigraphique d'après
Tectonique
Ech.strat.d'après Hébrard
Strat. du delta du
Elouard &.Faure (1963) (Mauritanie)
Sédimentation
(1973) & Elouard (1971)
Sénégal
Altitude
âge
étage
delta
Bordure est
2000 à 0
Actuel et subactuel
Falun et vase
Actuel et subactuel (2000 à 200 BP)
BP
+Im
3000 B.P
Post Nouakchottien
-
Falun et vase
Tafolien (2000 à 4200 BP)
+2.5m
5500 B.P
N. supérieur
Vase et sable coquillier
Nouakchollien (4200 à 6800 BP)
HlOOO BP
Nouakchottien
Vase
Tchadien (6800 à 10000 BP)
N.lnférieur: Tchadien
20000 BP
Og.2
Og.2 (10000 à 16000 BP)
- 100m
Ogolien
-
sable dunaire ocre
Ogolien
Og.1
Og.2 (16000 à 20000 BP)
+
+4m
30000 BP
lnchirien 2
Grés de plage
lnchirien (30000 à 40000 BP)
- .
-
+12m
40000 BP
lnchirien 1
Graviers
de
quartz
et
Aguerguerien
jaspe. grés argileux vert
100000
Quaternaire moyen
+
Grés argileux à gravier
Aioujien (70000 à 100000 BP)
BP
de quartz. sable grossier.
argiles versicolores
Akcharien
500000 BP
Quaternaire ancien
Cuirasse ferrugineuse sur
Tafaritien (150000 à 200000 BP)
le continent (bordure du
Ajouerien
~
lac de Guiers)'
1.
Sédiments
marins
en
continuité avec l'éocène
supérieur
(-): absence de tectonisme; (+) : présence de tectonisme; (- 100 m): 100 m au dessous du niveau actuel de la mer;
(+ 12 m) : 12 m au dessus du niveau actuel de la mer

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2
Figure 13
Coupe du sondage de Toundou Besset (Monteillet, 1980).

60
II.1.2.1 Quaternaire ancien et moyen
Les formations du Quaternaire ancien et moyen sont souvent très difficiles ~ différencier. Sur le
continent on attribue le début du Quaternaire (Elouard, 1959), la cuirasse ferrugineuse qui
coiffe le Continental Terminal. Toutefois, dans les sédiments marins du delta, on trouve
fréquemment des fragments de cuirasses dont l'âge relatif n'est pas connu, c'est la raison pour
laquelle on caractérise le Quaternaire ancien et moyen comme étant des faciès très hétérogènes
(fig.13). Ils peuvent être issus d'épandages provenant de sédiments plus anciens (graviers,
quartz et jaspe) mais aussi des débris de cuirasse ferrugineuse. La cuirasse quaternaire existe en
bordure du delta, sur les rives du lac de Guiers et à l'est de Ross Béthio (rive Est du Ndiael)
elle est sous forme d'amas de gravillons ferrugineux roulés.
Le Q:.Jaternaire ancien et moyen est absent sur la ride anticlinale de Guiers et entre Richard Toll
et Dagana, mais vers l'ouest (Saint Louis et de Toundou Besset), il a une épaisseur de 15 m
maximum.
II.1.2.2 Inchirien (40000-31000 ans BP)
Cet étage a reçu son nom en Mauritanie (lnchiri) et son terme supérieur a été daté au C14
d'environ 40 000 BP (auteurs). Il a été subdivisé en deux formations suivant la nature des
faciès (lnchirien 1 et 2). D'une manière générale, les faciès de l'Inchirien 1 et 2 présentent un
caractère continental au Nord et à l'Est et un caractère marin vers le sud et l'ouest.
a) Inchirien inférieur (1) :
Le sous étage est caractérisé par une transgression marine survenue lors d'une phase humide.
A l'Ouest, sur les forages de Saint Louis et Toundou Besset, les faciès sont sableux à passée
argileuse lumachellique avec des noyaux gréseux et sur le littoral à Mouit précisément, les
faciès sont très hétérogènes marqués par la présence de marnes, d'argiles, de sables argileux et
des grés souvent avec des nodules ou des filonnets ferruginisés et fossilifères.
Dans le delta, les dépôts indiquent un faciès marin transgressif constitué de sables grossiers
~.
coquilliers ou à graviers variés (quartz, jaspe, grés ferrugineux), sur des argilo-sableux
.
,
d'origine continentale peu perméabies dont l'épaisseur augmente vers l'ouest.
A Ross Béthio, les sédiments sont constitués d'argiles vertes et grés calcaires blancs ou
versicolores.

61
A l'est, le fleuve édifie les dépôts de basse terrasse mélangés avec des graviers ferrugineux et
des galets de roches paléozoïques (Michel, 1973). Par ailleurs, selon Daboit (1993), les
horizons supérieurs de ces terrasses peuvent être occupés par une succession de couches
argi leuses et gréseuses. L'épaisseur d'une dizaine de mètre à l'ouest diminue progressivement
vers l'est où l' Inchirien rnférieur disparaît.
b) Inchirien supérieur (2) :
Ce sous étage a débuté par un changement de climat qui est devenu plus seQ et par un retrait de
la mer. A L'ouest, sur les forages de Saint Louis et de Mouit (Gandiol), les faciès sont
constitués successivement par des calcaires lumachelliques et des Beech rock à passées
sableuses fossilifères. Sur le forage de Toundou Besset, ces faciès passent à des grés calcaires à
calcaires gréseux blancs ou jaunâtres coquilliers et surmontés par des sables argileux qui
deviennent plus homogènes au sommet.
j
Dans le golf lui-même, les sédiments sont ::ableux ; ils évoluent en grés à l'ouest (grés de
plage) et à l'est, ils évoluent plutôt vers un faciès argileux de part et d'autre du golf (phase 1 de
l' Inchirien supérieur). Pendant la deuxième phase, la mer transgresse de nouveau tandis que le
continent connaît une nouvelle période humide: les dépôts retrouvent une tendance argileuse
très marquée (Michel, J973). A l'est, se déposent les graviers de quartz et jaspe et les sables
grossiers de Boghé, à chaque coté du golf, se sédimentent des vases. La puissance totale est de
l'ordre de 15 m.
II.1.2.3 Post Inchirien et Ogolien (21000- 13000 ans BP)
En fait, aucun sédiment ne correspond à celui-ci mais tout montre qu'il y a eu une période post
Inchirien marquée par des mouvements tectoniques qui ont assez fortement relevé la partie NE
du golf marin avant 1'Ogolien.
Le nom d'Ogolien vient de la région d'Ogol en Mauritanie où Elouard (1959) a reconnu le
massif dunaire de couleur orange dont d'autres avant lui avaient dénommé le préouljien
(Tricart, 1951). C'est une période de grande régression marine (-1 OOm) où l'aridité du climat et
l'action des alizés continentaux favorisent la mise en place d'un vaste erg de dunes
longitudinales (NNE-SSW), plus épaisses au Nord qu'au Sud ouest du delta.
Ainsi les sédiments sont formés de sables homométriques de 0,2 mm de diamètre, dont les
grains sont fréquemment enrobés d'une patine argilo-ferrugineuse ocre qui leur donne leur
~.'

62
teinte orangée. Presque tous les sondages implantés dans ces zones ont en effet, rencontré une
première couche de sables à coloration décroissante vers le bas (remblai), épaisse de Il m au
plus, reposant sur une deuxième couche épaisse de 9 m au plus. Dans de cas rares, il n'est pas
possible de distinguer les deux systèmes. Néanmoins, Ils affleurent dans le forage de Toundou
Besset et par contre ils sont absents dans les autres forages de Saint Louis, de Mouit, de
Richard Toll, Rosso et Dagana ; ceci peut être du soit à une lacune de sédimentation ou à une
érosion ultérieure.
Par ailleurs, ces vastes ergs dunaires issus de la reprise et du modelage des anciens ergs à sable
rubéfié du quaternaire ancien et moyen, ont empêché progressivement l'accès à la mer au
fleuve qui évolue sous un régime endoréique et alluvionne.
II.1.2.4 Holocène
L'Holocène du delta du Sénégal regroupe le Nouakchottien, .Ie post Nouakchottien et le
Subactuel-Actuel (Monteillet, 1980).
a) Nouakchottien (6500-4500 ans BP)
Lorsque le climat est redevenu humide et le niveau de la mer bas, le fleuve entailla les cordons
dunaires successifs qui ont été érigé en barrière pour rejoindre de nouveau l'océan Atlantique et
creusa le substratum jusqu'à l'Éocène dans le secteur de Richard Toll.
Durant la période plus humide du Tchadien, les dunes fixées par la végétation se sont rubéfiées.
Cette période appelée Tchadien humide est suivie par une période sèche (post Tchadien) durant
laquelle le vent remobil ise et remanie les ensembles dunaires suivant une orientation NNE-
SSW. Cependant, cette partie sèche intéresse peu le delta par rapport aux régions plus
continentales.
Vers 5500 BP, l'épisode marin transgressif qui s'observe sur la côte sénégalo-mauritanienne,
~.
détermine la dynamique future du delta. La mer envahit le continent et pénètre en doigts de
!
gants les systèmes dunaires par le truchement des dépressions inter-dunaires. Elle occupe tout
le delta et forme un golf allongé dans la basse vallée, qui fait reculer l'embouchure jusqu'en
hauteur de Boghé à 250 km de la côte (Michel, 1973).
Cette épisode transgressive édifie et façonne des terrasses marines à la bordure de la basse
vallée à partir du sable dunaire remanié de l'Ogolien (dunes de Maka Diama, Toundou Besset,
de Toundou Hagui) qui repose sans doute sur les grés de l'Inchirien. Les horizons des terrasses
Nouakchottiennes se reconnaissent par des sables fins, blancs, homométriques comportant des

63
plages coquillées à Anadara séniles où des graviers surmontent souvent un faciès sablo
argileux.
b) Post Nouakchottien (4500-2000 ans BP)
La formation du delta s'est effectuée véritablement à partir de cette époque.
Sur la côte, des cordons littoraux (falun) mis rn place par l'installation d'une importante dérive
littorale de direction Nord-Sud, à la suite de !a transgression Nouakchottienne, se sont formés
successivement transformant le delta en un <ümplexe de lagunes et de marigots séparé de la
mer. A l'est, l'alluvionnement fluvial domine la sédimentation lagunaire, limite l'expansion des
mangroves qui a envahi le delta et forme des levées d'ensemble prés des rives.
Mais dans la zone encore occupée par les eaux marines, le dépôt du matériel alluvionnaire s'est
fait de manière anarchique empêchant l'édification de véritables levées fluviales. Ces levées,
formées de sables fins, d'argiles et de limons jaunes bien compactés souvent sulfatées acides,
vont être modelées et étalées en levées fluvio-deltaïques.
Elles sont de plus en plus ramifiées et occupent prés de la moitié de la basse vallée alluviale.
c) Subactuel et Actuel
Durant cette période, la sédimentation s'est effectuée à une côte plus basse et se poursuit
actuellement de la même façon. Le fleuve occupe progressivement ces hautes levées et façonne
des systèmes de levées subactuelles et actuelles plus basses et de formes plus fraîches que les
grandes levées post Nouakchottiennes. Les levées subactuelles assez hétérogènes dans les
grands méandres et les levées actuelles constituent les derniers bourrelets de berge. Elles sont
formées de sables fins meubles mobilisés à partir des matériaux arrachés dans la rive concave
des méandres (Michel, 1(73).
Cependant entre les divers réseaux de levées qui enserrent les chenaux de distribution dans le
delta, parfois enchevêtrés, s'étendent des cuvettes de décantation formées de matériaux argilo-
limoneux recouvrant les dépôts du Nouakchottien dans la basse vallée et les dépôts fluvio-
sablonneux plus en amont là où le fleuve a repris son domaine.
Dernièrement, une régression de l'océan Atlantique a provoqué un nouveau changement du
système hydrographique du fleuve. Les anciennes embouchures furent fermées par l'avancée
-'
des cordons littoraux (langue de barbaries). Le fleuve abandonne son d~lta et traverse les

64
vasières de la région, pour se jeter dans l'océan par un nouvel estuaire instable à l'aval de Saint
Louis.
d) Vue synthétique de l'Holocène du delta
Cette synthèse s'appuie sur les données apportées par les coupes de forages ou de sondages
réalisées par Monteillet (1980) suivant des transects est-ouest (Fig. 14). Ce profil nous donne
une idée sur l'hétérogénéité verticale et horizontale de la distribution des faciès et la
stratigraphie de l'Holocène du delta et de la basse vallée du fleuve..Sénégal.
En analysant le profil A, différents aspects ont été soulevés:
- les dépôts de la transgression de l'Holocène semblent être peu épais à l'ouest, du fait de la
zone relevée qui correspond à la bande côtière des grés calcaires de l'Inchirien où l'Holocène
apparaît condensé;
- à l'est de la précédente, une zone centrale déprimée, où l' Holocène bien diversifié semble
avoir une puissance maximum. A partir de cette zone, l'Holocène s'amincit vers l'est et les
faciès traduisent une atténuation progressive de l'influence marine en même temps que le
substratum se relève (Montei Ilet, 1980) ;
- l'ordre et l'épaisseur des couches sont souvent différents du fait de la dynamique sédimentaire
et du contexte structural du milieu Fulvio-deltaïque ;
- les formations rencontrées se présentent sous forme de dépôts lentictJlaires sans grande
extension latérale;
- les corrélations comme le montre Audibert ([970), s'avèrent difficiles et parfois très
complexes, liées souvent au modelé du substratum faillé et à l'absence de coupure nette entre
les différentes séries des formations de l'Holocène. En effet, si dans l'ensemble il y a une
certaine homogénéité (sable vaseux et vase s'lbleuse) dans le détail ces formations apparaissent
très complexes (lithologie).

65
1
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4
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Holocène
Ogolien
Post nouakchottlen : Holocéne supérieur
.1
lIIIIifIIIIIII
Faluns (cordons dunaires)
Sable à poupées calcalress
Vases (lagunes et estuaire)
[. , :.: "',1 Sable brun rouge
Nouakchottlen
E;"z 1
Inchirien
Sable vaseux coquillier
liHHiHimml Grés de plage
: Holocéne moyen et Inférieur Indifférencié
Sable vaseux
Quaternaire Moyen et Ancie
Tchadien: Holocène Inférieur
E5~!!1 Argile
Vase tourbeuse
Figure 14 : Coupe Ouest-Est du delta du Sénégal d'après leprojil A
II.1.2.5 Minéralogie des sédiments du Quaternaire
Les analyses granulométriques réalisées dans le cadre du projet UNESCO /1970), ont montré
que les faciès représentés par les sédiments quaternaires sont détritiques et sont constitués de
sables, d~argiles et de limons. Ils ont été identifiés en fonction de leur distribution latérale, de
leur profondeur et de leur composition granulométrique et minéralogique.
Les principaux minéraux composant ces formations sont:
a) Le quartz
Il représente 70% des sables grossiers, des sables fins, des limons grossiers et des limons fins et
provient de l'érosion des formations primaires et antécambriennes de la bordure du bassin
sédimentaire. Il a été repris plusieurs fois dans les dépôts marins ou continentaux et fractionné
à chaque fois jusqu'à ce que les fractions de sable fin et limon grossier dominent.
b) Les minéraux de l 'halite

66
La plupart des sols du delta sont peu ou même non évolué: il s'agit en effet de sédiments
alluviaux déposés à une époque très récente et contenant du sel. Ce sel provient de l'eau de
nappe salée qui remonte par capillarité dans les couches superficielles et du reflux de l'eau de
mer par les eaux des crues, qui déborde sur les rives et pénètre par l'aval des défluents
jusqu'aux grandes cuvettes du delta où elle s'évapore sur place. Actuellement, ce processus
semble être atténué depuis la mise en place des digues et du barrage anti sel de Diama.
c)
Les minéraux argileux
Ils sont représentés par trois types : montmorillonite. Kaolinite et illite dont les proportions
--'
différentes suivant les faciès rencontrés. Cependant, il y a une prédomina{lce probable de la
montmorillonite qui a la propriété d'absorber une quantité d'eau importante conférant au
sédiment une grande aptitude au gonflement. Cette propriété est réversible et en se desséchant
de larges fentes de retrait se forment dans les matériaux. Ces fentes sont très connues dans les
sols du delta.
Il Ya également la présence des micas visibles à l'œil nu en très fines paillettes plus ou moins
abondantes.
d) Les minéraux ferrugineux
Ils apparaissent sous différentes formes. Le plus souvent on rencontre dans la fraction sableuse,
de nombreux grains ovoïdes, de couleurs très foncées, qui sont très probablement des grains
d'ilménite ou de rutile dont on connaît par ailleurs des amas assez conséquents sur les plages
actuelles de la côte atlantique.
e) Le gypse et la calcite
Le gypse se trouve assez fréquemment à une profondeur d'un mètre environ sous forme de
petits cristaux caractéristiques, témoins de l'origine lagunaire des sédiments.
La calcite (ou aragonite) est toujours sous forme de coquilles de gastéropodes ou
lamellibranches lagunaires dans les terrasses marines; on peut les rencontrer également sous
forme de poupée ou de rognons calcaires dans les sédiments des formations dunaires.
,f)
La pyrite est rencontrée dans les zones de mangroves.

67
Il.1.3 Synthèse structurale et tectonique
La tectonique du bassin sédimentaire sénégalo-mauritanien, qui inclue la zone du delta est
relativement faible; on observe des ondulations à grand rayon de courbure, des failles à rejet
relativement faible qui ne sont que la répercussion de mouvements affectant le substratum
cristallin ou métamorphique. Ces mouvement~ qui ont débuté du crétacé jusqu'au Miocène,
sont caractérisés par des déformations souples et cassantes qui correspondent à une succession
de soulèvements et d'affaissements responsables de l'existence de surface d'érosion ou
d'accumulation.
De l'Inchirien au Nouakchottien, le jeu de ces mouvements s'est poursuivi; il est accompagné
par des failles décrites par Audibert (1967 et 1970) et Trénous et al. (1971), qui coïncident à
l'alignement du réseau de failles orthogonales orientées NE-SW et WNW-ESE, légèrement
obliques par rapport à la direction des dunes. Ces failles de substratum, d'alignements
longitudinaux et transversaux (Fig.15) sont responsables:
d'une part, de l'accentuation à l'est de l'anticlinal de Guiers (Horst de Guiers) et de sa
compartimentation sur son flanc occidental qui s'affaisse par pans sous forme de tl"'luche de
piano;
et d'autre part de la séparation de la zone argilo-limoneuse qui caractérise la partie ouest et
de la partie est marquée par les dépôts du CT et de l'Éocène.
Dans son ensemble, le delta apparaît comme un petit bassin de subsidence (fond de fosse)
profond comblé par des séries constamment remaniées et d'âges différents. Ces séries ont des
prolongements au nord et au sud avec un rejet plus jmportant et limité à l'est par un anticlinal
compartimenté sur son flanc ouest, témoin des rejets successifs.

68
Légende
Failles

Localites
Fleuve
,
/
/
/
/
/
/
,Léona
Carte: 1/500000e
Figure 15 .' Carte structurale simplifiée du delta du S-.énégal (Audibert, 1970)

69
11-2 : Hydrogéologie de la zone
1.2.1 Historique des travaux hydrogéologiques dans la vallée
La caractérisation du mode de fonctionnement et d'alimentation de la nappe alluviale à
l'échelle de la vallée a fait l'objet de plusieurs travaux de recherche dont les premiers portent
sur :
- l'hydrogéologie et la salinité du delta entre Débi et Boundoum barrage et de la zone de Ross
Béthio à Ndiael par Dubois ( 1956 et 1959) ;
- la caractérisation hydrogéologique et hydrochimique des régions du Diovol, de Rosso et de
Keur Madické par BRGM (1964 et 1965) ;
-'
- 1'hydrogéologie des cuvettes de Diouloutou et de NDegoundiae (IRA T, 1965 à 1967) ;
- les travaux d' Audibert et d'Illy des années 1970, qui ont montré le caractère libre et multi
couche de la nappe alluviale dans la vallée du fleuve Sénégal.
Après ces travaux pionniers, le Projet Eaux Souterraines (P.E.S6-OMYS/USAID- 198611990) a
été mis en œuvre; il constitue une des plus importantes études hydrogéologiques réalisées au
niveau du bassin du fleuve Sénégal. Ce Projet a débuté en
1985 par la réalisation de 589
piézomètres et le suivi de 582 puits villageois sur une période d'observation de trois ans: 1987-
1989.
Vers le début des années 1990, le projet Environnement et Qualité des Eaux au Sénégal
(EQUES EN, 199(/1991) a pris le relais; il a pennis un suivi des piézomètres du bassin du
fleuve de 1990 à 1991.
1
Les mesures de suivi ont repris en 1999 après inventaires des ouvrages fonctionnels par la
SGPRE, gestionnaire des ouvrages se trouvant sur le territoire Sénégalais. Entre 2002 et 2003,
27 ouvrages fonctionnels ont été suivis et depuis 1997 quelques 37 piézomètres sont
régulièrement suivis par la SAED.
PES 1990~ : Projet Eaux Souterraines de l'OMVS de 198611990.

70
Il.2.2 Structure du réservoir aquifère
La structure géologique, liée à l'histoire géodynamique et tectonique de la zone montre que la
répartition des couches est irrégulière (Ndiaye, 1989), discontinue et très complexe, se
présentant le plus souvent sous forme de lenticules. Ainsi, la succession de~ faciès semble être
très difficile à caractériser mais toutefois, en s'appuyant sur les travaux de synthèse on peut
dégager grossièrement la configuration suivante (Fig. 16), avec de haut en bas:
- des sédiments actuels et subactuels très hétérogènes;
- des sédiments du Nouakchottien silteux à la base;
- des sédiments hétérogènes de l' Inchirien silteux à la base;
- des sédiments du quaternaire ancien moyen indifférenciés et hétérogènes.
Cet ensemble qui forme la frange superficielle repose soit en concordance, soit en discordance
selon les secteurs sur des calcaires de l'éocène qui sont hétérogènes et fracturés avec des inter-
lits de sables ou sur de sables hétérqgènes du Maestrichtien.
u
.~
..
. .
~
Sab •• , salt •• argileux, argile
~
~.
(Nouakchottlen, Post Nou.k " Actuel)
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1".- :.'··:1 Dune. rouge. (Ogollen)
I~·.··.:. :.....1 sabl., sable argileux (Inchlrien)
:!j.~ •• • ••
••
• ••••
• • • •

1·.·.·1 gris, sable ,argile
u
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/ / / / / / / /
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caleolre, 41oloml., argile feuillet • • •
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:ii .":::..":-.op
·~.;.;X.\\.
1
Figure 16: Série stratigraphique du ,)assinjleuve Sénégal (OMVS, 1990)

71
Ce schéma peut être perturbé par l'existence des dépôts lenticulaires sans grande extension, ou
par l'ordre et l'épaisseur des couches qui sont souvent différents d'une coupe à une autre. Il est
évident que ces changements de lithologie et de structures qui sont à l'origine de la grande
hétérogénéité verticale et horizontale des sédiments alluviaux, pennettent suivant les endroits
de différencier les aquifères monocouches des aquifères multicouches (Fig. 17).
Succe ssi 0 n d·. q uifère~
Aquifère unique multicouche
No uakc:h .Uien
i Actuel
,:,~'
.
!
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lentilles
.
Og.lIu
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d·argilo
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Inchirlon

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Eoc:ène
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Ma1l9tricht ien
Figure 17 : Coupe schématique de variation du système aquifère dans la vallée (OMVS, 1990)
11.2.3 Identification des aquifères
Dans cette étude, nous avons adapté pour identifier les aquifères, l'approche utilisé par
Audibert (1970), qui a différencié les systèmes d'aquifères en faisant référehce à leur altitude:
l'aquifère des terres basses et l'aquifère des fonnations dunaires (Fig.19).
II.2.3.1 L'aquifère des terres basses
Cet aquifère est fonné de sédiments sableux à limoneux avec des passées argileuses, d'origine
lagunaire et fluvio-deltaïque. Les sédiment~ se sont souvent déposés dans un milieu de
mangrove, les couches sableuses contiennen: fréquemment des nodules ferrugineux fonnés
autour des racines de palétuviers tandis que ks couches argileuses présentent souvent des cat-
c1ays. La nappe phréatique, très proche de la surface (l à 3 m) et saline, est contenue dans des
sédiments pennéables. Cette nappe qui est principalement alimentée par les eaux d'inondation

72
et de pluie, peut temporairement contenir sur sa strate supérieur~· de l'eau douce qui sera vite
1
reprise par évaporation.
Généralement l'aquifère des terres basses est divisé en deux compartiments (OMVS, 1991,
Dieng, 1997) :
- Le compartiment supérieur constitué généralement de sédiments remaniés du Nouakchottien ;
il constitue l'aquifère la plus proche de la surface et peut être captif et ou libre suivant la
présence ou l'absence du toit argileux. A l'ouest du delta, l'Inchirien 2 gréseux est inclus dans
les fonnations de l'aquifère du Nouakchottien qui est relativement homogène du point de vu
granulométrique et son épaisseur est variable (0 à 12 m).
Vers l'est du delta, le compartiment supérieur présente une hétérogénéité granulométrique et
une structure en lentille. Il correspond aux dépôts sablo argileux du quaternaire souvent
associés sur la bordure orientale du lac aux dépôts du Continental Tenninal affleurant dans la
".
zone de Dagana-Mbilor.
- Le compartiment inférieur fonne un réservoir homogène avec des sédiments essentiellement
composés de sables fins à grossiers avec une fraction silteuse significative appartenant
généralement à l'Inchirien 1 et 2 sauf à l'ouest où l'Inchirien 2 appartient à l'aquifère du
Nouakchottien. L'épaisseur exacte n'a pas pu être détenninée. L'aquifère inférieur est dans
J'ensemble captif avec la présence d'une épaisse et étendue couche argileuse et/ou sablo
argileuse du second ni veau (Fig. 18).
Plus à l'est, dans la basse vallée, une communication hydraulique s'opère entre
les deux
compartiments au niveau de l'anticlinal de Guiers due à l'absence de niveau impennéable entre
la nappe superficielle et la nappe profonde contenue dans les calcaires et les sables du
Maestrichtien (Diagana, 1990).

73
_Argile
o Compartiment supérieur
~
-
• • • Compartiment inférieur
Figure 18 : Schéma des aquifères du Delta (OMVS, 1990)
Signalons que les subdivisions du réservoir en deux compartiments ne peuvent f:tre
généralisées dans l'ensemble de la zone. D'après Bonkel (1988), Diagana (1990) et Diao
( 1992), cette dénomination n'est valable que localement. Autrement dit, il s'agit d'un système
aquifère alluvial multicouche se présentant souvent sous la forme lenticulaire, constitué d'une
succession de niveaux de sables hétérogènes plus ou moins argileux et de niveaux d'argiles qui
reposent en concordance ou en discordance sur les calcaires de l'éocène ou les sables du
maastrichtien.
II.2.3.2 L'aquifère des formations dunaires
La zone du delta est limitée au sud ouest et li l'est, par des dunes récentes!ou dunes jaunes et
des ergs anciens ou dunes rouges qui peuvent renfenner des nappes assez intéressantes.
L'aquifère des dunes récentes est constitué par des sédiments marins très récents, sableux et
souvent coquilliers. Il contient une nappe salée qui est généralement surmontée par de l'eau
douce exploitée par des céanes et des puits villageois.
L'aquifère des dunes rouges est constitué par des dépôts de sédiments sableux ocre de
l'Ogolien qui reposent sur les faciès sableux à très faible proportion d'argile de J'Inchiren 2.
L'aquifère des sables dunaires de l'Ogolien renfenne de l'eau douce, tandis que l'aquifère des
sédiments sableux de l'lnchiren renfenne de l'eau salée.
Dans la partie sud du delta et à l'est du lac de Guiers à la limite d'extension des faciès marins,
l'aquifère des dunes rouges de l'Ogolien peut contenir de l'eau douce suivant une épaisseur
supérieure à 6 m (Fig.21).

74
Légende
Limite approximative de la zone

Localilés
des nappes salées
Limite approximative de la zone où la première nappe
-
- Failles
est douce sur une épaisseur d'au moins l,5m
~ Roule
r - 1Limite approximalive de la zone où la première nappe
~ Fleuve
. est~.?uce ~r une épaiss~... supérieure~10.":'.
.
Figure 19: Carte Hydrogéologique de la zone (Audibert, 1970)
II.2.4 Caractéristiques Hydrodynamiques
Les données ponctuelles des caractéristiques hydrodynamiques tirées des travaux de recherche
antérieurs sont présentées dans le tableau 8.
La conductivité hydraulique varie de 0,4 10,4 à 610'5 mis;
La transmissivité varie de 10-2 à 4,8 10.6 m2/s ;
Et les quelques valeurs de S varient de 2,2 10'3 à 7 lO's.
Ces caractéristiques
hydrodynamiques qui
présentent une
grande
variance traduisent
l'hétérogénéité de l'aquifère dans la région.

75
Tableau 8 : Caractéristiques hydrodynamiques de la nappe alluviale
Travaux
Zone d'étude
Aquifère capté
Paramètres
hydrodynamiques
T (mL/s)
K (mis)
S
BRGM
( 1964-
Diovol-Garak
Nappe
2 à 4.10-4
1.3.10-4
1965)
supérieure
SOGREAH
Lac de Guiers
Nappe
2.10-4
( 1978)
supérieure
Lac
-Mbilor Nappe
100j
100)
OMYS (1988)
Diéri
supérieure
0L
K.Madické-
Nappe
10
Madina Gaya
supérieure
Diagana (1990)
Lac
-Mbilor
Nappe
1.I ooJ
6.10·)
4.5.10-4
Diéri
supérieure
0
Delta et la basse
Compartiment
1.08.10-"
0.4
à 7.10 ) à
06
OMYS (1990)
vallée
supérieur
à 4.8.10
8.4* 10-4
2.2.10-3
Compartiment
1.7 10·) à
0.4
à
06
inférieur
8.10
8.'410-4
II.2.5 Suivi des variations piézométriques
Un réseau de 657 piézomètres localisés sur les 2 rives de la vallée du fleuve Sénégal dont 252
localisés dans le delta, a été réalisé lors du projet « Eaux Souterraines» de l'OMYS entre 1986
et 1987. Le suivi a été effectué sur une base mensuelle de 1987 à 1991. Par contre, le manque
de suivi de 1992 à 1996 a eu comme conséquence l'abandon et la détérioration de plusieurs
ouvrages. A l'heure actuelle, seuls quelques 62 piézomètres, situés dans le département de
Dagana fonctionnent. En 1997, la SAED en héritant la banque de données de l'üMVS, a repris
le suivi des mesures depuis 1997.
Dans ce qui suit, nous faisons l'analyse des données de fluctuation de la nappe de 1987 à 1991,
complétées par celles de la SAED de 1997 à 2104.
Le choix des ouvrages de suivi répond au double souci de la reptésentativité des données et de
la situation géographique de l'ouvrage. Trois sites ont été retenus:
la zone du bas delta et du Lampsar aval représentée par 13 piézomètres (Fig.20 et 21) ;

76
la zone du delta central avec 15 piézomètres (Fig.22 et 23) ;
la zone du haut delta comprenant 9 piézomètres (Fig.24 et 25).
II.2.5.1 la zone du bas delta
Dans ce secteur, l'évolution des niveaux piézométriques est caràCtérisée en deux phases: une
1
phase de décharge pendant la saison sèche et une phase de recharge pendant la saison des
pluies.
Actuellement, depuis la mise en application de la côte de retenue sur le fleuve en 1992, la
nappe alluviale en amont du barrage (avec ces différents compartiments), est caractérisée par
une remontée du niveau de base (Fig.21). Cette remontée semble plus marquée dans les espaces
aménagés durant les périodes de cultures de contre saison où on a une remontée de plus de 1 m.
Les fluctuations annuelles de la nappe qui sont proches du plan d'eau en amont du barrage,
semblent indiquer l'influence des cours d'eau. En aval du barrage, les piézomètres à proximité
du fleuve, indiquent une baisse de niveau de la nappe, lié probablement à l'impact de la gestion
du barrage qui réduit les volumes d'inondations dans cette partie (Fig.21).
Alors que, dans la zone du bas Lampsar, on constate une évolution irrégulière des niveaux
piézométriques (positive ou négative) qui serait très probablement le fait des inondations
naturelles et des apports par irrigation.
....:
II.2.5.2 La zone du delta central
Dans la zone de Boudoum-barrage (1000 m du fleuve) et de Déby-Tiguet, l'analyse des
niveaux piézométriques montre les mêmes tendances avec les influences des cours d'eau
adjacents et la percolation des eaux des aménagements hydro agricoles (Fig.23 et Annexe 1).
Cette remontée en contre saison est observée également sur les piézomètres situés dans les
périmètres de Boudoum-barrage et hors du domaine d'influence d'un cours d'eau (GA0051,
GA0054, GA0056). Ceci justifie la part importante des cultures de contre saison sur la
percolation et la recharge de la nappe.
Les analyses de la fluctuation piézométrique dans le delta central, montrent des courbes
similaires pendant les deux périodes de suivi 1987-1991 et 1997-2004 (annexe 1); elles

'''.:
77
correspondent à celles des eaux de surface depuis Rosso, caractérisées par une remontée en
hivernage et une baisse en saison sèche,
Par contre, derrière les périmètres de Kassack, le niveau piézométrique de GAO 120, souligne la
présence d'une dépression piézométrique qui serait due selon Ka (2000) à une forte reprise
évaporatoire non compensée par l'infiltration des eaux de pluie dans le compartiment supérieur
mais aussi à une probable drainance vers la nappe sous jacente du Paléocène où on constate une
remontée du niveau de base,
Toutefois, on note une remontée généralisée de la nappe comme c'est le cas dans la zone du
bas delta, Cette remontée en amont du barrage de Diama est supposée accélérer la remontée
capillaire des sels dissous vers la surface et par conséquent de la dégradation et de
j'alcalinisation des sols, Ce phénomène est d'autant plus intense que la nappe est proche de la
surface,
.....'
II.2.5.3 La zone du haut delta
Ce secteur d'étude se situe entre Rosso Sénégal et le lac de Guiers; il comprend principalement
les aménagements représentés par les périmè~res de Thiagar et de Colonat et les aménagements
privés agro-industriels de la CSS (Compagnit: Sucrière Sénégalaise).
Le suivi des niveaux piézométriques indique toujours l'influence des cours d'eau adjacents
(fleuve et lac de Guiers) et des cultures irriguées sur les fluctuations de la nappe.
Au cours des deux périodes de suivi (Fig.25), le niveau de la nappe dans le haut delta est très
irrégulier dans le compartiment supérieur (GAOI40, GAOl42 et GAOI43), lié probablement
au colmatage des berges du fleuve qui restreint les échanges latéraux avec la nappe (Daboit,
1993) alors que dans le compartiment inférieur (GAOI46, GAOI98, GA0203), on remarque
une remontée de la nappe.
Ainsi, les variations annuelles du niveau piézométrique de la nappe du compartiment
......
inférieur correspondent à celles des cours d'eau adjacents alors que l'évolution du niveau de
.
,
la nappe du compartiment supérieur est difficile à interpréter du fait de la forte variabilité
inter annuelle et des mécanismes de recharge.

78
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plan d'eau de Diama amont.

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Sur /'image Spot. octobre 1997 (source: [RD)
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Figure 23 : Fluctuation des niveaux piézométriques dans le delta central et
du plan d'eau de Rosso.

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Figure 24: Représentation des piézomètres du haut du delta sur
l'image SPOT octobre 1997 (source: IRD)
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Figure 25 : Fluctuation des niveaux piézométriques dans le delta central et
du plan d'eau de Dagana

81
Il.2.6 Recharge de la nappe
Il s'avère très difficile d'apprécier les quanti1és d'eau qui arrivent à la surface de la nappe du
delta eu égard aux données analytiques disponibles. Toutefois, au vu de la configuration du
système et au rythme des aménagements hydro agricoles et des barrages, la source d'alimentation
naturelle des nappes parait essentiellement être assurée par les eaux de crue annuelle du fleuve et
de ses affluents et défluents (des lacs et mares, des cuvettes et dépressions inondables) mais
également par la remontée de la langue salée à partir de l'embouchure du fleuve particulièrement
pendant les grandes marées. Les eaux de pluie peu abondantes sont d'un apport limité et sont
plus particulièrement affectées par la forte évaporation.
L'alimentation de la nappe en régime naturel se traduit très probablement donc par des apports
latéraux à travers les berges et verticaux par infiltration des eaux d'inondation.
Aujourd'hui, l'édification des barrages et des endiguements sur la rive gauche du fleuve Sénégal
réduit considérablement les zones jadis inondées par la crue annuelle et par conséquent une
diminution des apports de la nappe alluviale.
II.2.6.1 Méthode de fluctuation de la nappe
Le principe de la méthode est basé sur les fluctuations de niveau de la nappe en rapport avec les
apports par infiltration des eaux de crue. L'interprétation des mesures effectuées sur quelques
piézomètres durant la période de 1987-2004, a permis d'estimer la hauteur d'eau infiltrée de 10 à
140 mm pendant la période pluvieuse et parfois de plus de 100 mm en période de culture de
contre saison, pour une porosité efficace de 10% (Audibert. 1970).
Cette valeur de la recharge en période de contre saison est proche de celle de Dieleman ( 1969),
qui estime que les quantités d'eau qui parviennent à la nappe par irrigation ne devraient pas
dépasser 1mm/jour.
11.2.6.2 Bathymétrie de la surface de la nappe
t
Les niveaux statiques mesurés dans le delta en juillet et en décembre 2005 (fig.26) montrent que
la nappe est peu profonde et que les niveaux d'eau varient d'un secteur à un autre en fonction des
saisons.

82
- En période d'étiage, la profondeur est comprise entre 1,6 à 6 m dans la plaine d'inondation, elle
atteint 12,5 m à Lampsar et 13 m à Keur Demba Diam situés respectivement dans les dunes et les
fonnations du CT.
.......
- En période des hautes eaux (décembre 2005), on note une légère remontée (1,4 à 3,8 m) dans la
plaine d'inondation alors que dans les dunes le niveau montre une évolution irrégulière du fait
que l'alimentation dans les zones de dunes se fait essentiellement par infiltration lente et diffuse
des eaux de pluie par opposé aux plaines d'inondation et terres basses où l'infiltration se fait à
partir des eaux de crues. Cette différence dans le mode de recharge de la nappe sera largement
évoquée dans la partie "géochimie isotopique".
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Figure 26a : Carte de profondeur de la nappe alluviale du delta en juillet 2005

83
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460000
Figure 26b : Carte de profondeur de la nappe alluviale du delta en décembre 2005
II.2.7 Piézométrie de la nappe
Les mesures de niveau d'eau effectuées en juillet et décembre 2005 sur un réseau de 27
puits villageois et de 5 piézomètres ont pennis d'établir les cartes piézométriques (Fig.27 a
et 27 b) dont l'analyse montre:
- une parfaite ressemblance de l'allure globale de la morphologie de la piézométrie pendant
les deux périodes de mesure;
- un sens d'écoulement général de la nappe qui se fait SE-NW ;
- une distribution spatiale relativement simple caractérisée par l'existenqe d'une nappe
plate et de deux dépressions centrées dans les dunes sur l'axe Mbakhana-Lampsar à l'ouest
et à Keur Demba Diam au nord est qui peuvent être due à l'exploitation et à la forte reprise
évaporatoire;
l'existence d'une connexion hydraulique entre la nappe et le fleuve dans la plaine
alluviale.

84
Figure 27 a : Carte j'iézométrique de la nappe alluviale du delta en juillet 2005
Figure 27 b: Carte piézométrique de la nappe alluviale du delta en décembre 2005

85
CHAPITIΠIII
HYDROGEOCHIMIE ET PROCESSUS DE MINERALISATION

86
CHAPITRE III
Hydrogéochimie et processus de minéralisation
La caractérisation hydrochimique des eaux de pluie, des eaux de surface et des eaux souterraines
dans la zone de la basse vallée du fleuve Sénégal a été réalisée à partir de collectes d'échantillons
suivies d'analyses chimiques et isotopiques.
Les eaux de pluies ont été échantillonnées durant 1'hivernage 2005 alors que les eaux de surface et
de nappe ont été échantillonnées en juillet et en décembre 2005 et les sites prélèvements sont
représentés sur les figures 28 a et 28 b.
Les objectifs visés par cette étude sont de deux ordres:
décrire la qualité physico-chimique et isotopique des eaux de la région étudiée;
dégager des enseignements sur les processus géochimiques et le fonctionnement
généralisé de l'hydrosystème.
Les données isotopiques des eaux de surface et souterraines permettront de caractériser le régime
d'écoulement des eaux, les mécanismes de recharge et de comprendre éventuellement l'origine
des eaux souterraines et les facteurs qui régissent leurs variabilités spatiales constatées.

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• localités
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eaux douces Value
-
Defluents della
op]
High : 255
Piezometre
_ e a u
demer
- Low:0
Figure 28 a: Localisation des points d'eau échantillonnés (nom de localités) dans la basse vallée dufleuve Sénégal (décembre 2005)

88
330000
360000
300000
420000
450000
8
8
g
:5
~
~
16-(YO"N
8
§
g
g
8
8
<D
r-
~
330000
360000
390000'
420000
450000
r
Legende
/.

localites
. eaux dOUCe", fond image SRTM
eaux douces Value
Defluents_delta
~pJ
Piezométre
Higf1-: 255
. . eaux de Iller
Law: 0
Figure 28 b: Localisation des points d'eau échantillonnés (numéro dans le texte) dans la basse vallée dufleuve Sénégal (décembre 2005)

89
111.1 Chimie des eaux de pluie
III.l.l Echantillonnage
Les eaux de pluies de la ville de Saint Louis ont été recueillies en considérant uniquement les
événements pluvieux des mois de juillet, août et septembre 2005. Les échantillons des averses
recueillis, ont été conservés dans des flacons avant d'être analysés au laboratoire hydrologique
et hydrochimique du département de géologielUCAD de Dakar.
111.1.2 Origine des eaux de précipitation dans la basse vallée du fleuve Sénégal
Dans cette partie nous abordons très brièvement l'origine et la composition chimique des eaux
de pluie mais également de son évolution à l'échelle de la vallée du fleuve. Cette dernière
dépend de plusieurs facteurs qui sont les suivants:
- la nature même du régime cli~atique intertropical où les précipitations peuvent être de
différentes origines selon Travi et al (1987) ;
- l'influence océanique sur la frange ouest du pays qui se traduit par la forte teneur en sel des
précipitations (Sénégal) provenant de l'appon direct d'embruns et d'aérosols océaniques par
l'intermédiaire du contre alizé marin;
- le régime des vents qui engendre le transit et le dépôt des aérosols désertiques et des
poussières atmosphériques pouvant modifier largement la composition chimique des eaux de
pluie. Ces poussières sahariennes constituent en Afrique de l'ouest un événement climatique
majeur au même titre que la saison des pluies (Gac et'Orange, 1991) ;
- la nature et la quantité de composés (gaz, gouttelettes, particules) contenus dans
l'atmosphère qui sont acquis par deux procédés: le rain out (qui"-Consiste en l'incorporation de
différents composés par les eaux atmosphériques au cours de la formation! des gouttelettes de
pluie des nuages) et le wash out (qui correspond au piégeage des aérosols pendant la pluie au
dessous de la base des nuages) ;

90
- l'environnement local et régional et les conditions météorologiques qui prévalent lors d'un
épisode pluvieux.
111.1.3 Les données chimiques des eaux de pluie de 1981 et de 2005 à Saint Louis
En dehors de certains travaux (Mathieu, 1976 ; Roose, 1980; Lewis, 1981; Travi et aL, 1987 et
Orange et Gac, 1990) qui ont permis de quantifier les apports chimiques dans les eaux de pluie
et
d'analyser
les
variations· de
composition
chimique
suivani
les
conditions
hydroclimatologiques locales et régionales, l'information disponible sur la qualité chimique des
eaux de pluie en Afrique de l'ouest reste limitée.
Tableau 9 : Composition chimique en mg/I des moyennes mensuelles à partir des épisodes
l '
pluVieux .
a S·'
amt LOUIS en 2005
~
SAINT LOUIS
Juillet
Aout
Septembre
EVI
EV2
Moy.mens
Moy.mens
EVI
EV2
Moy.mens
pH
8.60
8.87
8.73
8.68
8.92
8.78
8.85
Cond·(IlS/cm)
238
190
214
100
100
70
85
1
Na+
18
16.94
17.47
7.89
6.47
4.31
5.39
CaL+
44.94
25.78
35.36
19.6
16.29
8.74
12.51
Mgz+
9.62
5.69
7.65
2.91
2.49
1.62
2.05
K+
4.40
4.49
4.44
2.02
2.75
1.4
4.07
S04l -
54.16
27.29
40.72
13.29
4.18
4.05
4.11
~.
NO)-
7.51
12.86
10.18
9.41
3.41
2.88
3.14
.
cr
16.39
16.06
16.22
6.29
3.97
2.61
3.29
PO)L-
0.44
0.44
0.44
0.29
0.25
0.25
0.25
SO/-/ cr
3.3
1.7
2.5
2.1
1.05
1.5
1.27
EV= événement pluvieux dont la quantité est> à 10mm
Tableau 10: Composition chimique (mg/I) mensuelle des pluies aux stations de Saint Louis et
de Richard Toll en 1981 (Travi et al (/987)
Saint Louis
-
Richard Toll
mois pluvieux
Juil.
Août
Juil.
Août
Sept.
pH
5.26
3.75
5.54
6.87
6.85
Cond.(Il S/cm)
29.00
74.20
20.50
67.60
53.20
Na+
1.59
0.90
1.10
6.44
5.57
Ca2+
1.58
1.44
1.28
2.52
2.64
Mg z+
0.29
0.22
0.24
0.85
0.27
K+
0.35
0.90
0.43
0.86
0.63
S042.
1.25
2.40
1.15
7.39
2.21
HCO)'
0.61
3.54
0.67
Il.71
12.57
NO)-
3.35
13.02
2.79
0.62
0.62
cr
4.12
1.78
2.13
8.09
4.47
sot / cr
0.3
1.35
0.54
0.91
0.49

91
Le tableau 9 regroupe la composition chimique des moyenne~ mensuelles des événements
pluvieux (hauteur d'eau> 1Omm) de la ville de Saint Louis (2005). Elle& sont comparées à
celles de J 981 sur les villes de Saint louis et de Richard ToI! (Tableau 10). L'examen des deux
tableaux montre des différences de teneurs en ions parfois importantes suivant les périodes de
mesure. Toutefois, on note que les eaux des averses de 2005 sont souvent carbonatées calciques
et basiques (pH: 8,6-8,9), alors que les eaux prélevées en 1981 à Saint Louis et Richard Toll
présentaient des pH acides à très acides (3,7 - 6',8).
Ces différences peuvent provenir:
- des pollutions atmosphériques d'origine continentale, évoquées par Gac et Orange (1991) qui
peuvent engendrer surtout dans cette partie du Sénégal, des dépôts importants d'aérosols
désertiques (Ca, SOq et Mg) et des poussières atmosphériques très intenses associées aux
particules en suspension soulevées par les vents juste avant les épisodes pluvieux;
- des pollutions atmosphériques d'origine marine provenant des apports d'embruns et
d'aérosols océaniques fréquemment observées dans les zones côtières (Saint Louis) qui
peuvent être à l'origine de l'augmentation de b teneur en sel des eaux de pluie.
En effet, ces pollutions atmosphériques suivant leur importance peuvent de façon significative
modifier la composition chimique globale des eaux de pluie;
- de l'influence, de l'intensité et de la durée des événements pluvieux;
- du contexte environnemental local qui a été modifié par l'édification du barrage en plus des
conditions hydroclimatologiques et des paramètres aérologiques particuliers.
111.1.3.1 Les ions chlorure et sodium
Les ions Na et CI des eaux de pluie au niveau des franges littorales proviennent principalement
-'
de la surface des océans (Junge et Werby, 1957 ; Junge et Gustafson, 195T~. Cette provenance
est mise en évidence par la valeur du rapport ionique CIINa très voisin de celle de l'aérosol et
de l'eau de mer (Chasse let et al., 1972 ; Sasseville, La Chance, 1981).
Les analyses effectuées sur les eaux de pluie montrent des valeurs en sodium de 4,31 à 18 mg/l
et des teneurs en CI de 2,61 à 16,39 mg/l. Les rapports CIINa obtenus à partir des valeurs sont

92
plus faibles que celui de l'eau de mer (1,79). Cette observation a été par Travi et al. (1987) sur
les précipitations de 1981. De plus, on remarque une diminution progressive du rapport (0,9 en
début d'hivernage et 0,6 en fin d'hivernage) due à un apport supplémentaire de sodium qui
proviendrait très probablement des aérosols désertiques de plus en plus dominants avec
l'installation progressive de la saison pluvieuse.
111.1.3.2 L'ion Calcium
La distribution des teneurs en Ca n'est pas homogène; elles varient de 8,74 à 44,94 mg/I et le
Ca reste le cation dominant. Cependant, on note une diminution progressive des teneurs liée au
Wash out. Le rapport Ca/CI est largement supérieur à celui de l'eau de mer (0,02 mg/l) ; cette
forte valeur provient aussi bien de l'enrichissement des aérosols marins (zone côtière) et des
aérosols désertiques sous forme de particules carbonatées qui représentent la plus grande partie
de la fraction soluble recueillies à Saint Louis ~t dans la partie Nord du Sénégal.
111.1.3.3 L'ion magnésium
Sa concentration est généralement tributaire des apports marins et sa teneur varie de 1,62 à 9,62
mg/\\. Les concentrations les plus importantes sont observées en début d'hivernage. Les
rapports MglNa supérieurs à celui de l'eau de mer montrent que les ions magnésiums
.....'
proviennent également des apports d'origine continentale.
111.1.3.4 L'ion sulfate
L'origine est essentiellement marine et sa concentration est la plus élevée dans la composition
des eaux de pluies. La teneur varie entre 4,05 à 54,16 mg/\\. Le rapport S04/Cl est nettement
supérieur à celui de l'eau de mer.
L'enrichissement des eaux météoriques peut être attribué à la pollution d'origine anthropique
par oxydation du soufre dans l'atmosphère (industrie, émission de pesticides) mais également
des aérosols qui se maintiennent au cours des précipitations successives (Mathieu, 1976).
111.1.3.5 L'ion nitrate
Les teneurs élevées en nitrates qui varient de 2,8-12,8 mg/l, ne diminuent pas de façon
progressive avec les épisodes pluvieux. Ces valeurs élevées observées d'abord par Travi et al.

93
( 1987) dans la ville de Saint Louis et Richard ToU, semblent être liées aux activités des usines
agro-alimentaires (CSS, SOCAS, SONADER) implantée dans cette zone. Cet excès dans les
eaux de pluie, peut également être attribué aux fumées et aux feux de brousse très fréquents
dans cette zone avant l'hivernage.
III.2 Chimie des eaux de surface et der eaux souterraines
L'étude de la chimie des eaux est basée principalement sur les informations tirées de la base de
données analytiques (Tableau Il et 12), sur la quelle une description a été effectuée en utilisant
les méthodes suivantes:
Les diagrammes décrivant la composition chimique des eaux parmi les quels le
diagramme de Piper qui permet de déterminer la typologie des faciès chimiques et leurs
évolutions et le diagramme de Durov qui permet en même temps de définir les faciès et
les processus géochimiques responsables;
Les diagrammes binaires associés aux rapports caractéristiques qui permettent d'établir
les corrélations et d'estimer la prépondérance d'un processus par rapport à un autre;
Les analyses factorielles avec en particulier les ACP (Analyse en Composante
Principale) utilisées ici, qui permettent d'observer les relations entre les différents
variables et échantillons;
Les indices de saturation qui permettent d'évaluer la saluration de l'eau vis-à-vis des
différents minéraux.

94
PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ET CHIMIQUES
INDICES DE SATURATION
TDS
Ca
Mg
Na
K
HC03
CI
S04
N03
numéro
mg/L
c25°C
fmeq/L]
[meq/L]
[meq/L)
[meqIL]
[meqIL]
fmeqfL]
[meq/L]
[meq/L]
BI (%)
Aragonite
Calcite
Dolomite
Gypse
Anhydrite
PI
2087
3430
5,8683
3,0084
22,065
1,0287
7,298
21,501
3,6978
0
2,74
0.28
0.42
0.73
-1.44
-1.63
S2
392
646
0,79042
1,2993
3,3963
0,33659
1,7495
3,7712
0,43516
0,11967
1,33
-1.67
-1.53
-2.64
-2.86
-3.05
S3
60
80
0,30339
0,0502
0,32928
0,03095
0,6998
0,02905
0,00042
0,00452
1,36
-2.19
-2.05
-4.71
-6.05
-6.26
S4
5963
9900
0,76597
5,9379
92,7
1,8436
1,0497
94,109
5,6268
0,02774
1,63
-1. 18
-1.04
-0.98
-2.38
-2.57
S5
46
50
0,16367
0,32915
0,10961
0,02507
0,49986
0,11875
0,00021
0,005
1,56
-2.70
-2.55
-4.63
-6.62
-6.83
P6
157
190
0,1750j
0,02962
1,6307
0,06087
1,7487
0,1729
0,0077
0,00387
1,05
-1.94
-1.80
-4.19
-5.08
-5.27
P7
611
1106
3,0419
0,69944
5,4603
0,15985
1,3496
6,4452
0,69979
1,0551
2,21
-1.65
-1.51
-3.48
-2.15
-2.35
P8
356
530
1,2695
0,40239
2,9352
0,16113
2,6493
1,8233
0,46951
0,04854
3,88
-1.28
-1.14
-2.58
-2.59
-2.78
P9
6115
10350
17,764
6,9986
75,696
1,5985
4,8486
84,936
11,535
0,16934
1,63
0.14
0.28
0.35
-0.80
-0.99
PlO
140
200
0,74651
0,22958
0,84951
0,05397
1,0997
0,45243
0,33584
0,01516
3,60
-1.72
-1.58
-3.47
-2.85
-3.04
Pli
422
471
2,9541
1,2993
0,81515
0,11791
5,1486
0,18926
0,02082
0,03435
1,97
-0.16
-0.02
-0.21
-3.65
-3.85
PI2
170
112
0,22355
0,07982
0,59853
0,13402
0,44987
0,2138
0,3779
1,4838
6,88
-4.02
-3.88
-8.02
-3.29
-3.48
PI3
4984
7010
12,537
7,9984
43,913
10,771
4,3488
45,506
9,3985
14,102
0,90
0.07
0.20
0.41
-0.96
-1.15
-
Si4
3û8
393
l,II ï8
1,0023
1,7886
0,19208
2,7492
1,3062
0,20654
0,00774
2,83
-0.53
-0.39·
-0.64
-2.99
-3.19
PI5
5907
10580
39,022
11,998
46,216
3,6101
1,7495
97,437
3,0971
1,0628
1,65
0.27
0.42
0.51
-1.10
-1.30
PI6
1571
3080
1,4082
5,6614
20,93
0,90899
0
22,132
3,3917
0,01258
-1,64
-2.05
-2.24
PI7
309
460
1,1018
0,30035
2,4467
0,37751
2,0994
1,0772
0,84512
0,09161
2,11
-1.34
-1.20
-2.79
-2.38
-2.57
PI8
503
788
2,483
1,6992
3,0061
0,31255
0,29992
4,643
0,17719
2,5853
1,68
-2.35
-2.21
-4.40
-2.81
-3.02
SI9
79
81
0,27944
0,39992
0,31101
0,03913
0,79978
0,26655
0,00396
0,01871
2,84
-2.06
-1.92
-3.49
-5.15
-5.34
P20
532
886
1,5808
2,9887
3,0983
0,50,928
1,4496
5,2021
0,37582
1,3267
1,85
-2.03
-1.88
-3.32
-2.71
-2.92
S21
150
243
0,5988
0,39992
0,86169
0,16906
1,1997
0,80134
0,09536
0,00355
2,45
-1.40
-1.26
-2.51
-3.50
-3.69
S22
250
219
0,69461
1,5199
0,91562
0,11612
2,6493
0,63831
0,15033
0,00597
3,69
0.31
0.45
1.42
-3.34
-3.54
P23
4053
6970
16,047
5,9988
44,302
1,2814
5,2485
60,926
1,8239
0,35336
0,83
0,93
1.07
1.91
-1.52
-1.72
P24
256
392
1,5449
0,2016
1,7669
0,22738
0,3499
1,8092
0,18905
1,0535
1,69
0.5T
0.66
0.63
-2.86
-3.06
P25
367
661
2,004
1,282
2,448
0,23224
0,39989
4,7553
0,25068
0,66446
l,51
-2.32
-2.18
-4.37
-2.71
-2.91
P26
1117
1754
7,0559
0,99486
8,7465
0,70566
3,1991
Il,211
1,1664
1,3967
-0,42
0.17
0.32
-0.05
-1.72
-1.92
P27
3512
5920
4,475
3,6231
48,139
1,5996
3,5482
51,637
2,8899
0,37594
1,34
1.02
1.15
2.45
-1.78
-1.95
Tableau Il : Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en juillet 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal

95
PARAMETRES PHYSICO-CHIMI OUES ET CHIMH UES
INDICES DE SATURA nON
TDS
Ca
Mg
Na
K
HC03
CI
S04
P04
N03
Br
Numéro mg/L
c25°C [meQ/Ll [meQ/L] [meq/L) [meq/L]
[meq/L] [meq/L) [meq/L] [meqlL] [meqlL] [meq/L) BI (%)
Aragonite Calcite Dolomite Gypse Anhydrite
PI
1281
2010
4,38
5,09
9,09
0,65
6,798
8,5
3,742
0,01
0,01
0,01
-0,42
0.18
0.33
0.86
-\\.48
-1.70
S2
279
419
0,77
1,07
2,26
0,15
1,7
2,4
0,073
0,01
0
0
-0,81
-1.66
-1.51
-2.77
-3.59
-3.82
S3
86
96,7
0,48
0,43
0,29
0,08
0,8
0,25
0,053
0,03
0,01
0
-6,84
-\\.04
-0.90
-1.70
-3.81
-4.02
S4
5288
9500
5,63
19,5
65,2
2,01
1,1
81,5
8,21
0,01
0,0
0,13
-0,79
-1.21
-\\.06
-\\.46
-1.41
-\\.63
S5
44
53,4
0,2
0,23
0,11
0,06
0,5
0,03
0,011
0,01
0,0
0
-5,95
-\\.51
-1.36
-2.54
-4.80
-5.02
P6
175
207
0,22
0,36
1,44
0,06
2,0
0,09
0,067
0,07
0,01
°
2,00
-0.92
-0.78
-1.15
-4.07
-4.27
P7
767
1277
3,1
1,79
7,0
0,18
1,4
7,45
2,284
0,02
0,9
°
-0,23
-\\.19
-\\.05
-2.17
-\\.70
-\\.91
P8
377
574
1,31
1,41
2,59
0,29
2,6
1,85
0,773
0,01
0,02
°
-3,28
-0.59
-0.45
-0.69
-2.40
-2.61
P9
6104
11830 20,2
15,5
67,1
0,74
4,1
91,3
8,868
0,01
0,21
0,15
0,42
0.47
0.61
\\.31
-0.90
-1.09
PlO
122
177,5
0,48
0,66
0,51
0,07
1
0,28
0,362
0,01
0,01
°
-2,30
-1.38
-1.24
-2.17
-3.01
-3.22
PlI
347
471
3,25
0,86
0,45
0,04
4,1
0,19
0,047
0
0
0
-3,01
-0.33
-0.19
-0.78
-3.23
-3.44
PI2
71
110,5
0;19
0,28
0,47
0,14
0,3
0,21
0,45
0,01
0
0
5,02
-3.80
-3.66
-6.98
-3.27
-3.47
PI3
6897
11400 20,2
14,8
57,1
13,1
3,8
57,9
27,3
0,02
14,2
0,08
-0,93
0.11
0.25
0.52
-0.44
-0.65
SI4
336
476
1,5
1,27
1,62
0,26
2,9
l,56
0,231
0,01
0
0
0,42
0.38
0.52
\\.09
-2.85
-3.07
PI5
6075
12030 23,5
16,5
63,4
2,51
2,2
95,6
6,321
0,01
0,15
0,15
-0,79
-0.09
0.06
0.11
-0.98
-1.19
PI6
1046
1762
2,32
3,71
9,35
1,08
0,2
9,79
6,985
0,01
0
°
1,47
-4.78
-4.63
-8.94
-1.45
-\\.67
PI7
297
402
1,33
1,13
1,08
0,47
2,1
0,79
1,063
0,03
0,08
0
0,38
-1.64
-1.49
-2.92
-2.23
-2.44
PI8
478
794
2,5
1,24
3,28
0,34
0,3
4,51
0,24
0,01
2,17
°
-1,00
-2.25
-2.11
-4.36
-2.66
-2.87
SI9
81
90,8
0,46
0,34
0,26
\\ 0,07
0,8
0,21
0,041
0,01
0,0
0
-3,70
-2.02
-\\.88
-3.77
-3.93
-4.15
P20
535
897
1,49
1,71
5,0
0,32
1,2
6,07
0,397
0,01
0,8
°
-0,38
-1.66
-\\.52
-2.84
-2.68
-2.90
S21
162
228
0,61
0,86
0,78
0,07
1,4
0,78
0,104
0,01
0,01
0
-0,63
-0.85
-0.71
-1.15
-3.48
-3.70
S22
163
210
0,59
0,62
0,88
0,13
1,5
0,52
0,149
0
0,03
0
-0,79
-0.57
-0.43
-0.70
-3.33
-3.55
P23
2555
4370
7,54
3,04
31,3
0,16
4,8
36,4
0,821
0,02
0,26
0,04
0,26
\\.44
\\.58
2.96
-2.04
-2.24
P24
266
416
l,53
f.
0,89
1,47
0,25
1,0
2,56
0,191
0,01·
.(),32
0
-0,83
0.09
0.23
0.38
-2.89 ~ -3.10
P25
452
81G
2,85
2,04
2,37
0,26
0,4
6,62
0,35
0,01
0,47
0
1,96
-\\.18
-\\.03
-2.06
-2.48
-2.69
P26
1489
2480
7,28
2,17
13,1
0,69
3,1
16,4
3,569
0,01
0,74
0,01
1,08
0.61
0.76
1.13
-\\.30
-1.52
P27
2714
4540
6,25
4,36
32
l,55
6,5
35
1,962
0,04
0
0,06
-0,76
0.63
0.78
1.49
-\\.73
-1.96
Z28
1747
2710
2,J4
2,69
22
0,82
6,5
20,5
0,108
0,04-
0
0,02
-1,42
-0.16
-0.02
0.23
-3.z8
-3.47
Z29
17815 3200
28,1
48,1
228
1,85
8,4
278
19,62
0,01
0
0,5
0,07
0.45
0.59
\\.65
-0.76
-0.94
Z30
25282 46800 26,1
58,5
340
5,33
3
392
38,95
0,01
0
0,81
0,47
-0.78
-0.63
-0.74
-0.57
-0.78
Z31
34271
60100 37
140
412
3,24
4,6
514
76,3
0,02
0
1,08
0,26
-0.29
-0.15
0.52
-0.32
-0.49
Z32
48105 87300 51,1
224
540
13,6
8,0
667
148
0,02
0
1,8
-0,28
-0.17
-0.03
0.81
-0.01
-0.19
Tableau 12 : Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en décembre 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.

96
111.2.1 les eaux de surface
111.2. J. J Paramètres physico-chimiques
Nous avons prélevé les eaux de surface au niveau de cinq sites répartis suivant un profil est-ouest
le long du fleuve et trois sites dans le lac de Guiers suivant un transect nord-sud. Les paramètres
physico-chimiques des eaux de surface sont représentés sur le tableaù 13.
Tableau 13 : Données physico-chimiques des eaux de surface.
No.
Points d'eau
Données physico-chimiques
Cond.
Temp.
pH
uS/cm
oC
units
.-
Juillet
décembre
Juillet
décembre
Juillet
décembre
2
Dieuss
646
419
31,4
23,4
6,6
6,7
3
Diama amont
79
96.7
28,7
25,8
6,8
7,7
4
Diama aval
9900
9500
31,2
23,5
7,7
6,9
5
Ndiaréme fleuve
50
53.4
29,1
24,4
6,7
7,8
19
Mbakhana fleuve
81
90.8
30,7
23,5
6,9
6,8
14
Keur M. Sarr Lac)
393
476
29,6
23,5
7,4
8,3
21
Nietti yone (lac)
243
228
29,7
23,4
7,1
7,7
22
Gnith (lac)
219
210
28,9
24,1
8,5
7,9
Moyennes
1400
1390
30
23,7
7,2
7,4
Les températures moyennes mesurées en juillet (24°C) et en décembre (30°C), reflètent
l'influence du climat dans la zone au moment de la collecte des échantillons mais également
~.
['influence de la saison. Les pH sont neutres à faiblement basiques (de 6,6. à 8,5) ; tandis que
les conductivités électriques présentent une faible amplitude de variation à l'exception des puits
à ['aval du barrage et dans le Djeuss où les valeurs très élevées correspondent respectivement
au flux et reflux des eaux marines dans la zone estuarienne mais également aux eaux de
drainage en provenance des espaces de cultures.
111.2.1.2 Composition et distribution des ions
L'évolution spatio-saisonnière des teneurs en ions des eaux de surface a été suivie à partir des
diagrammes de corrélation TSD (Total des Solides Dissous) vs. Ions (Fig.29). La figure 29
représente respectivement les logarithmes décimaux des concentrations en ion (Na, Ca, Mg, K,
HCO), S04, CI) en fonction du logarithme décimal du TSD ; elle illustre clairement que:

97
- les teneurs en ions (Na, Ca, Mg, K, HCO) augmentent de façon linéaire en fonction du TSD
suivante une droite de pente relativement constante. Le S04 montre une évolution similaire en
période sèche mais en fin de saison pluvieuse le S04 comme les NO) montrent une tendance
non linéaire;
- l'ordre des ions dominants varie également en fonction du TSD; dans les eaux douces,
l'ordre est le suivant Na>Mg>Ca> K ou Mg>Na>Ca>K pour les cations et HCO»CI>S04>
NO) pour les anions. Par contre dans les eaux salées Na et CI dominent du fait de l'intrusion de
l'eau de mer et du mélange avec les eaux de drainage.
Toutefois, après la saison pluvieuse et le passage de J'onde de crue, les eaux de surface
deviennent calco-magnésiennes (Ca:::::Mg), liées sans doute à l'arrivée des eaux plus douces de
~.'
type calco-magnésien en provenance des montagnes du Fouta djallon. A l',opposé, en aval du
fleuve, les eaux polluées sont caractérisées par des eaux de type chloruré sulfaté résultant du
mélange avec de l'eau de mer.
111.2.1.3 Faciès des eaux de surface
Le diagramme de Piper a été utilisé pour identifier et classer les types de faciès des eaux (Fig.
30a).
Dans la première campagne, les eaux de surface du delta et de la basse vallée se regroupent en
3 principaux types de faciès:
- faciès bicarbonaté magnésien (HCO)-Mg) représenté par les points d'eau: S5 (fleuve amont) ;
- faciès bicarbonaté calcique et magnésien (HCO)-CalMg) au niveau des points S3, S 19 (fleuve
-'
amont) et S 14, S21, S22 (lac de Guiers) ;
- faciès chlorurés sodiques potassiques (Na/k-C1) au niveau des points d'eau: S2 et S4 (fleuve
aval du barrage et Djeuss).
Cependant, après la saison des pluies, les eaux de faciès HCO)-CalMg dominent, liées
probablement au mélange avec les eaux de crue de type HCO)-Ca-Mg. Ce mélange se traduit
généralement par des enrichissements en ions alcalino-terreux et par l'apparition de faciès
mixtes (Fig. 30b). Par contre, les eaux localisées à l'aval du barrage (S3 et S4), conservent le
même faciès (Na-Cl) bien qu'il y ait onde de crue.

98
• Ca[rreq/L] 0 ~[rreq/LI A Na[rreq/L] x Klrreq/L]!
• Ca[rreq/LI 0 ~[rreq/L] A ~[rreqlL] X K[rreqJlII'
100
1
1
100
1
- '
A
1
o
o
A
10 ,
1
10


!
A
Â
••'
X
X
..rfl··
1 1
1
10
10000
10
1000
....!PO! .)900
..
1
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X. X
ÂA .'
0,1
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A
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1
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1
1 0,01
ms
ms
,1. HC03[meql] 0 CI[rnaql] j, 9J4[fTIe~l] xN03[meql~
1ill

HC03[rreq/L] 0 O[rreqlL] A S04[rreqlL] X N03[rreq/L~
D
1
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.
0
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10
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1
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10
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1000
10
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1.·····
X•••••
0,01
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D,m
i,'
x
1
0001
1
G)
..
0
0,ill1
0,0001
TDS
IDS
Figure 29 : Diagramme de corrélation Concentrations des ions vs. TDS dans les eaux de
surface (a et c: période sèche .. b et'd : après la période pluvieuse).

99
6. Fau\\
'00
i..IlI 1l1"1I\\I'
o Fall.\\ 1111 litt'
$/
<lQ
/:---'----'----'-- .-----\\/ li"
/
.........
. .... /.....
/
"
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.
1
/
/
..
".0\\ \\ / ..
~/
6
....
(
'-fèr=-ô··.22.· _d221'.:..;.\\/_ _-'-2_ _----:-:c~4
100
Ca
~ 19 CJ+N03
100
6.
I,,;ltl\\ \\111 Ikw
100
C
o
F;1I1\\ du hl(·
Ca
100
Figure 30 : Représentation dans le diagramme de Piper des eaux de surface du delta et de la
basse vallée du fleuve Sénégal (a-juillet 2005 et b-décembre 2005)

100
111.2.2 les eaux de la nappe
111.2.2.1 Paramètres physico-chimiques
Les paramètres physico-chimiques reportés dans le tableau 14 résument statistiquement les
mesures du pH, de température et de conductivité électrique (CE) des eaux collectées lors des
deux campagnes d'échantillonnage de 2005.
.
Tableau 14 : Données physico-chimiques des eaux de la nappe alluviale du delta Ouillet et
décembre 2005).
No.
Point d'eau
Données physico-chimiques
Cond.
Temp.
pH
~ S/cm
oC
units
Mois
iuillet
décembre
juillet
décembre
juillet
décembre
1
Savoil!ne puits
3430
2010
30,2
26,2
7,3
7,4
6
Ndiaréme puits
189
207
30,5
29,5
6,9
7,8
7
Dagana puits
1106
1277
30,5
28,4
6,2
6,7
8
Mbilor puits
529
574
31
28,6 .
6,6
7,3
9
K. Demba diam
10350
11830
32
31,6
7,0
7,4
10
Keur Mbaye
198
177.5
31
28,2
6,7
7,3
II
Ndombo
471
471
29,8
28,1
7,1
7,0
12
Ntiago
112
110.5
31
28,9
5,3
5,8
13
Téméye salam
7010
11400
31,2
27,6
7,1
7,1
15
El Quouss
10580
12030
29
25,6
7,3
7,1
16
Nguenth Ndiaye
3080
1762
32
24,5
3,4
4,0
17
Tiadem
460
402
30,4
26
6,7
6,4
18
Lampsar puits
788
794
29,1
27,7
6,2
6,3
r - - -
20
Mbakhana puits
886
897
28,3
25,4
6,1
6,6
23
Takhémbeut
6970
4370
29,4
28,4
7,8
8,7
24
Nialakhar wolof
392
416
29,7
27,5
9,5
8,4
25
Gantour
661
816
30
27,1
6,2
7,3
26
Ricott
1754
2480
28,6
25,7
7,4
7,9
27
Gueumbeul
5920
4540
1
34;6
21,5
8,5
7,8
28
GAO 124
60100
33
6,6
29
GA0120
45700
30.4
6,8
30
GAOII9
3200
32.8
7,0
31
GAOO4
87300
30.2
6,4
32
GA020S
2710
31.2
7,2
Movenne
2889
3750
30,4
27,9
6,8
7,0
L'examen de ce tableau fait ressort.ir les caractéristiques suivantes:
Les valeurs de pH des eaux présentent des moyennes proches de la neutralité (6,8 - 7,0).
Toutefois, elles présentent un caractère fortement acide dans la plaine d'inondation (3,4 - 4,0)
qui peut provenir de :

101
- l'oxydation de la mangrove fossile (oxydation de la pyrite situé à faible profondeur dans
le sous sol: FeS2 + 7/2 O2 + H20-+ Fe2++ 2sol- + 2H+) ;
- ou de la présence d'horizons tourbeux en profondeur des sols du delta (Loyer, 1989).
Les fortes valeurs des pH (8,6 - 9,5) sont observées dans la zone de Ndialakhar et de
Takhmbeut, là où les amas coquilliers de gastéropodes ou de lamellibranches lagunaires
(Anadaris senilis par exemple) constituent les' anciennes plages. Ces coquillages neutralisent
l'acidité des sols par la formation de gypse:
Ca2++ sol- + 2H20 = CaS04.2H20 (Dekers et al., 1996).
Les températures mesurées reflètent aussi bien l'influence du climat au moment de la prise de
d'échantillons et celle de la saison. Les valeurs moyennes sont de 30°C et de 28°C
respectivement au mois de juillet et au mois de décembre (avant et après la saison pluvieuse).
Les températures élevées (35°C) mesurées en juillet 2005 rév~Jent que les températures et
l'insolation sont maximales juste avant et pendant la saison pluvieuse. Alors que les
températures minimales (21°C) mesurées lors de la campagne de décembre reflètent
parfaitement l'installation progressive de la saison froide avec des températures plus douces de
l'ordre de 23 à 25°C.
La conductivité électrique (CE en mS/cm) qUI expnme le degré de minéralisation et de
salini <;ation des eaux montre des valeurs comprises entre 112 et 10580 ilS/cm pour les eaux
échantillonnées au mois de jui lIet 2005 et de 110 à 12 030 ilS/cm pour celles échantillonnées
en décembre de la même année (Fig.31 a et 31 b). Cette large gamme de valeurs de la CE
représentée par des écarts types très élevés, permet de différencier deux types d'eau dans la
nappe alluviale du delta et de la basse vallée d', fleuve Sénégal:
- les eaux douces représentées par la nappe des formations dunaires du delta et de la plaine
alluviale proche des axes hydrauliques. Dans la plaine alluviale, les eaux résultent très
probablement du mélange entre les eaux infiltrées et les eaux plus ou moins chargées de
l'aquifère;
- les eaux salées très chargées, représentées essentiellement dans le domaine d'extension des
terres basses et des terrasses marines et dans l'estuaire du fleuve avec des valeurs de CE
largement supérieures à 1000 ilS/cm. Toutefois, des valeurs de CE très élevées de l'ordre 45
000 à 83 700 ilS/cm sont mesurées sur les piézomètres implantés dans les formations du
Nouakchottien ou de l'Inchirien extrêmement salées, évoluant le plus souvent sur place à cause
de leur structure lenticulaire.

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Figure 31 b: Carte de distribution de la conductivité ~S/cm) des eaux de surface et de la
nappe alluviale du delta en décembre 2005 sur fond image LANDSAT 2003


103
111.2.2.2 Composition et distribution des ions dans les eaux souterraines
L'évolution de la composition chimique est représentée dans les diagrammes de corrélation
TSD vs. Ions (Fig.32).
-Pour la composition cationique
Les cations dans les eaux souterraines augmentent proportionnellement avec le TSD (Fig. 32 a
et 32 c). L'ordre d' importance des cations des eaux souterraines douces dans la plaine alluviale
et dans les formations dunaires sont Na>Ca>Mg>K avec K>Mg~dans certains points (P6, P12,
P17, P24). Cependant, après la saison pluvieuse, les teneurs Mg et Ca augmentent et les eaux
deviennent de type Ca/Na ou MglNa. Dans les eaux très salées des terres basses et des terrasses
marines, les cations sont dans l'ordre Na»Ca>Mg> K en saison sèche et Na>Mg>Ca> K après
la saison pluvieuse.
- Pour la composition anionique
Les anions augmentent également en fonction du TSD (Fig. 32 b et 32 d).
Dans la plaine alluviale proche des axes hydrauliques et dans les formations dunaires, les
anions dominants sont respectivement HC03>CI>N03>S04 à l'exception du puits de P12
(Ntiago) où S04> HC03et CI>HC03>N03>S04. Après la saison pluvieuse, la typologie évolue
vers les faciès HC03/CI, CI/S04et S04/HC03.
Pour les eaux salées des terres basses et des terrasses marines, l'ordre des anions est C1>S04>
HC03>N03. Le faciès chloruré-sulfaté qui est essentiellement sodique magnésien est d'origine
marine lagunaire; il présente une évolution locale ou secondaire induite par'la position dans les
différentes unités morphologiques et les possibilités de renouvellements (proche d'un axe
hydraulique, sous culture irriguée) selon Mougenot (1983).
D'autre part, la présence des nitrates à des teneurs supérieures à SOmgll révèle une pollution
anthropique qui est probablement ponctuelle et qui résulterait des activités domestiques et de
pâturages autour des puits et des activités agricoles (engrais chimique et pesticide).
Les eaux de la nappe sont également soumises à une forte évaporation qui a tendance à
concentrer les eaux et à développer des sols salés.

104
La saturation des eaux souterraines dépend des processus de concentration/dilution et/ou de
distribution du gradient de salinité qui varie selon la morphologie· des terrains et les possibilités
d'engorgement et d'infiltration.
III.2.2.3 Faciès des eaux souterraines
Quatre types de faciès ont été définis (Fig. 33) :
- faciès chloruré sodique (Na-CI) au niveau des points d'eau: Pl, P7, P9, P12, P13, P16, P23.
P24, P26, P27 ;
- faciès chloruré et sulfaté calcique et magnésien (Ca-CI2) au niveau des points d'eau: P15,
P18, P20, P25 ;
- faciès carbonaté sodique (HC03-Na) au niveau des points d'eau:' P6, P8, Pl7 ;
1
- faciès bicarbonaté calcique et magnésien (HC03-Ca) au niveau des points d'eau: PlO, PlI.
On note toutefois, que les eaux de type chloruré regroupent l'essentiel des eaux salées des
terres basses et des terrasses marines et des eaux douces des formations dunaires. Tandis que
les eaux bicarbonatées sont représentées par les eaux douces de la plaine d'inondation proche
des axes hydrauliques.

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souterraines (a et c : période sèche et b et d : après la période pluvieuse).
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106
L'analyse des données montre également que:
la majeure partie des eaux présente les mêmes types de faciès (Fig.34) durant la période
des inondations et des pluies. Toutefois, on peut remarquer que certains points évoluent
vers le pôle calcique magnésien et vers' le pôle sulfaté ou bicarbonatés donnant ainsi les
types suivants: Na-Cl (P 15 et P20) ; HC03-Ca/Mg (P 17) ; Ca/Mg-CI (P24) ; CIIHC03-
Na (Pl); CI/HC03-Ca/Na (P8); SOJCl-Na (P12 et PI6).
1
Ces variations proviendraient de processus de mélange aumveau des plaines
d'inondation et dans les formations dunaires et d'autres processus géochimiqués.
la répartition géographique des faciès chimiques permet d'avoir une vision globale sur
la typologie des faciès et sur l'évolution de la chimie des eaux entre les périodes de
juillet et décembre 2005 (fig. 35 a et b).
Dans les plaines d'inondation proches des axes hydrauliques, les faciès chimiques sont
généralement de type HCOrNa/Ca évoluant le plus souvent en type HC03-Ca/Mg
surtout en période de crue.
Dans les formations dunaires les faciès chimiques sont souvent de type Ca-Cl évoluant
en Ca/Na-Cl ou en Na/Ca-Cl.
1
Dans la plaine alluviale, les eaux de la nappe localisées dans l;estuaire et dans les
formations du Nouakchottien-Inchirien sont de type Na-CI et Ca-Cl.

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(a- juillet et b-décembre 2005)

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du delta du fleuve Sénégal en juil/et et en décembre 2005

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des eaux souterraines en juillet 2005.
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Figure 35 b .- Carte de répartition des faciès chimiques des eaux de surface
et des eaux souterraines en décembre 2005
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110
111.3 APPROCHE THERMODYNAMIQUE
L'approche thermodynamique permet d'étudier l'évolution chimique de l'eau en fonction de
l'équilibre des minéraux primaires et néoformés. Dans cette optique, nous avons calculé l'activité
des ions dans l'eau, la pression partielle du CO2et les indices de saturation de certains minéraux.
111.3.1 Relation pC02 et pH
La pression partielle de CO2ou "pC02" en équilibre avec les eaux souterraines est fréquemment
associée à l'atmosphère du sol selon Freeze et Cherry (1979). Elle est donnée par la formule
suivante: pC02= 10-pH *[HC03]/KoKI (HC03 représente la concentration en HC03 et KaKI les
constantes d'équilibre respectivement de la mise en solution du C02 gaz et de la première
dissociation de l'acide carbonique) et peut être calculée à l'aide dU programme PCWATEQ.
CO2(gaz)+ H20 H
H2C0 3
(Ko~ 0.032)
H2C03H H+ + HC03"
(KI = 4.61 10-7)
Ko et K, sont calculés par l'équation log K= A + ST' + CT avec T en Kelvin (Plummer et aL, 1988).
Les pressions partielles de CO2 calculées sont entre 10-5 et 10-0,69 pour la première campagne et
0025
de 10-456 à 10+
atm pour la deuxième campagne. Ces valeurs révèlent selon les cas, que la
3
nappe alluviale est tantôt ouverte (pC02 >10-3.5 atm) ou tantôt fermée (pC02 < 10- .5 atm) à un
apport du CO2 gazeux du sol. Les valeurs élevées de pC02sont observées au niveau des points
P7, P8, P12, P20 (Campagne 1) et P16, P17, P29, P30, P31, P32 (campagne 2). Alors que les
faibles valeurs de PC02 témoignent un dégazage (perte de CO2) au contact de l'atmosphère selon
l'équation:
HC03+ H+ .-.c02 + H20.
Ce dégazage entraîne une augmentation relative de l'ion CO{ par rapport à l'ion HC03 et
occasionne par conséquent une augmentation du pH. C'est ce qui explique la présence de
solutions avec des PC02faibles et des pH très élevés de l'ordre dè'8,5 à 9,5 (Fig.36).
1
Cependant, les faibles valeurs de pH (3,4 -5,6) et les variations de PC02 observées au niveau des
points P12 et P 16, montrent que l'acidité des eaux dans les terrasses marines et dans la plaine
alluviale ne dépend pas uniquement de la PC02; elle pourrait être influencée également par
l'oxydation de la pyrite ou de la matière organique.
Par ailleurs, les variations des PC02 observées suivant les campagnes pourraient être liées à
l'existence de porosité et de vitesse d'écoulement différent.

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Figure 36 : Relation entre la pCO] et le pH dans les eaux souterraines en saison sèche
(a - juillet 2005) et après la saison pluvieuse (b - décembre 2005).

\\12
111.3.2 Calcul des indices de saturation
L'indice de saturation (IS) vis-à-vis d'un minéral est défini par le logarithme du rapport
d'activité ionique (PAf) sur le produit de solubilité (Ks) ; il a été calculé dans le cadre du présent
travail par le programme wateq 4F (Plummer et al., 1988).
IS = Log (PAIIKs)
rs = 0, la solution est saturée (avec une incertitude de + 0,5) vis-à-vis du minéral considéré.
rs < 0, la solution est sous saturée vis-à-vis du minéral considéré, une dissolution du minéral est
possible jusqu'à ce que PAl = Ks.
rs > 0, la solution est :,ur saturée et une précipitation est possible.
Dans le cadre de cette étude, on peut établir que les eaux dont les valeurs de IS (tableau II et 12)
comprise entre 0,5 et - 0,5 sont considérées comme étant saturé, ceci tient compte des erreurs
relatives aux calculs des indices en particulier les mesures de pH qui sont le plus souvent
délicates.
Le tableau 15 présente les valeurs d'IS de certains minéraux.
Tableau 15 : Valeurs des indices de saturation de certains minéraux
Mineraux
variation des indices de saturation (IS)
juillet 2005
Décembre 2005
Anhydrite
- 5,30 à - 1,01
- 4,27 à - 0,65
Gypse
- 5,08 à - 0,95
- 4,07 à - 0,44
Aragonite
- 4, II à 0,91
- 4,78 à 1,44
Calcite
-3,96àl,05
- 4,63 à l,58
Dolomite
- 8,25 à 2,16
- 8,94 à 2,96
Halite
- 8,52 à - 4,01
- 8,74 à - 4,04
C02 gazeux
- 5,43 à - 0,84
- 3,6 à 0,23
Les indices de saturation calculés sont reportés dans un diagramme en fonction du TSD (Fig. 37).
Il ressort de cette analyse que la plupart des eaux de la nappe dans la zone du delta et de la basse
1
vallée du fleuve ayant un TSO <700 mg/l, sont sous saturées vis-à-vis des minéraux
évaporitiques (gypse et anhydrite) en toute saison et saturées vis à vis des minéraux carbonatés
(calcite, aragonite et dolomite) en saison sèche à l'exception du puits de NTiago (PI2) et sous
saturées après la saison pluvieuse. Par contre, les eaux à TSD >700 mg/I sont saturées vis-à-vis
des minéraux carbonatés et évaporitiques (gypse et d'anhydrite) en toute saison.

113
Cette saturation est accentuée par la concentration par processus, d'évapor'ltion durant la saison
sèche. Il faut également signaler que durant cette période, la nappe est soumise à une forte
insolation et les solutions se concentrent par évaporation. Lorsque les produits de solubilités des
ions carbonates et alcalinoterreux sont atteints; ces ions précipitent les premiers. Ces
phénomènes seraient pour la plupart responsables de la diminution des concentratio~s en ions
alcalino-terreux observées durant la saison sèche.
Ainsi, après la saison pluvieuse, les indices 'de saturation deviennent négatifs; ils sont très
probablement dus aux mélanges entre les eaux de recharge (pluie, eaux d'engorgement et
d'infiltration) sous saturées et les eaux de la nappe à l'équilibre ou légèrement sursaturées
(Fig.37b).
En définitive, les processus de concentration par évaporation, de dissolution/précipitation des
minéraux calcite et évaporitique et de dilution après la saison pluvieuse, sont responsables des
variations saisonnières de la chimie des eaux .
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Figure 37: Relation TSD et Indices de saturGlion des minéraux évaporites et carbonatés des
eaux de la nappe alluviale du delta dufleuve Sénégal (a- juillet et b- décembre 2005)

114
IlIA Traitement des données par l'Analyse en Composante Principale (ACP)
L'utilisation de l'ACP pour l'étude de la chimie des eaux, permet de différencier les groupes
ayant des caractéristiques chimiques similaires, leurs variations (facteur) suivant les axes
principaux mais surtout les modes d'acquisition de la minéralis1ition. Nous avons effectué une
.
.
ACP sur des variables centrées réduites à l'aide du logiciel XLSTAT sui- un ensemble de 13
paramètres physico-chimiques obtenus sur 8 points d'eau de surface et 19 puits lors de la
première campagne et sur 16 paramètres obtenus à partir de 8 points d'eau de surface, 19 puits et
5 piézomètres lors de la campagne de décembre.
Les variables prises en compte sont: la CE, TOC, pH, Na, K, Mg, Ca, Cl, S04, HCO), pC02,
cot, NO) mais également B, Br et le P04.
L'intérêt de cette technique réside sur le fait qu'elle permet de réduire à quelques plans factoriels
la majeure partie de la variance exprimée par les descripteurs. Le premier axe FI est celui qui
exprime le plus fort pourcentage de la variance totale (ou inertie totale) du nuage de points. Le
second axe F2, indépendant (donc perpendiculaire) du premier, est celui qui exprime la plus
grande partie de la variance résiduelle et ainsi de suite (Mudry et Blavoux, 1986).
111.4.1 ACP des eaux de surface
Le résultat de cette analyse (Fig.38a) montre que le facteur FI expliquant 49,26% de la variance
totale est caractérisé par CE (0,690), Cl (0,905), Na (0,775), K (0,929), NO) (0,881), S04
(0,872), Mg (0,814). Les variables définissrnt FI sont caractéristiques de la minéralisation
majeure des eaux. Cette minéralisation majeL re est liée aux facteurs tenant aux contraintes du
milieu, aux modes de gestion des ressources en eau et-aux apports atmosphériques (pluie, vent).
Dans le plan des individus (Fig.39a), l'axe FI permet de différencier les eaux de surface
faiblement chargées (amont barrage) et les eaux de surface polluées très fortement minéralisées
(aval barrage). Le facteur F2 expliquant 26,13% de la variance, est défini par PC02 (0,873), Ca
(0,735) et Mg (0,565). Cet axe qui montre une hétérogénéité chimique dans la minéralisation des
eaux de surface, traduit une minéralisation secondaire plus ou moins importante qui peut
provenir de la diffusion des eaux de drainage ou des écoulements hypodermiques des eaux de la
nappe adjacente.

115
Le facteur F3 expliquant 12,3 % de la variance totale, est caractérisé par pH (-0,732) et HCO)
(0,967). Cet axe indique que la production des bicarbonates à partir du CO2 atmosphérique et/ou
biogénique participe faiblement à la minéralisation des eaux.
En revanche, après la saison pluvieuse l'axe FI expliquant 62,3% de la variance totale (Fig.38b),
est toujours caractérisé par ces descripteurs chimiques (CI, Na, K, S04, Mg et Ca) qui reflètent la
minéralisation. L'axe F2 (14,12%) qui prend en compte la PC, pH, NO) et P04 opposé au PC02
correspond aux pollutions d'origine anthropique des eaux de surface du delta et de la basse
vallée. Dans le plan des individus (Fig.39 b), l'axe F2 différencie les eaux de surface faiblement
minéralisées probablement par la diversité de leurs sources de minéralisations.
Variables (axes F1 et F2 : 75.39 %)
Variables (axes F1 et F2 : 76.42 %)
p
Pollutio
0.75
0,75
•diffuse
\\
0,5
0,5
Pollution
,
1

anthropique
~\\1
1
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0.25
E~
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Prod,uctio~ d~i '
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carbonates
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1
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,
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"-
pC02
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·0.75
·0.5
'0,25
0.25
0.5
F1 (49.26 %)
0'
., ·0,75 .~' ·0,25
0.25
0,5
0 G )
F1 (62,2~%)
Figure 38: AC? des eaux de surface en juillet et en décembre 2005.

116
Biplot (axes F1 et F2 :75.39 o/~
'I
Biplot (axes F1 et F2 :76.42 o/~
Eaux très
, 3
1
minéralisées
1
2
~1
,22
N
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4,
....
1
N
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u.,
u..
Eaux peu
minéralisées
-1
·2
-2
·3
, ~,2
·1
3
F1 (49.26 'fol
F1 (62.29 %~
'0'
Figure 39 : Représentation graphique de. unités statistiques (US) F /-F2
des eaux de surface s tivant les saisons.
111.4.2 ACP des eaux souterraines
Les résultats (FigAOa) montrent que le facteur FI expliquant 47,45% de la variance totale sont
caractérisés par CE (0,974), CI (0,941), Na (0,942), K (0,721), S04 (0,838), Mg (0,912), Ca
(0,827), Les variables définissant FI caractérisent le pôle de minéralisation dominant. Dans le
plan des individus (FigAI a), l'axe FI distingue les eaux souterraines faiblement à moyennement
chargées (P6, P7, P8, PlO, Pli, P12, P16, P17, P18, P20, P25, P26) et les eaux souterraines
fortement minéralisées (PI, P9, P13, PIS, P23, P27). Le facteur F2 expliquant 14,56% de la
variance, oppose la PC02 (-0,642) et le pH (0,845) et CO) (0,677). Cet axe qui indique
1'hétérogénéité géochimique dans l'acquisition de la minéralisation, traduit le rôle de la zone
~.
d'infiltration dans les équilibres carbonatés qui sont fonction des conditions d'écoulement
,
,
(dégazage des eaux). Dans le plan des individus, l'axe F2 sépare les eaux acides des eaux
basiques. Le facteur F3 expliquant 11,66% de la variance totale, met en évidence les traceurs de
pollution NO). K, S04 et correspond au pôle de pol1ution anthropique.
En revanche, après la saison pluvieuse l'axe FI expliquant 57,29% de la vanance totale
(Fig.40b), est toujours caractérisé par ces descripteurs chimiques (Cl, Na, K, S04, Mg et Ca) qui
correspondent au pôle dominant de minéralisation. Dans le plan des individus (Fig.41 b), l'axe FI

117
distingue toujours les eaux faiblement à moyennement minéralisées (P l, P6, P7, P8, PlO, Pli,
P12, P 16, P17, P 18, P20, P25, P23, P26, 228) aux eaux fortement minéralisées à la limite
polluées (P9, P 13, P J5,229,230,231,232). Par ailleurs, l'axe J.:} (13,40%) qui oppose la PCO z
(-0,860) au pH (0,896) met en évidence le rôle de la zone d'infiltration d,ms la minéralisation.
Dans le plan des individus (FigAI b), ['axe F2 discrimine toujours les eaux acides des eaux
basiques.
L'axe F3 est défini par N03 (0,954), P04 (0,744) et K (0,607). Il correspond au pôle de pollution
anthropique responsable des concentrations anormales de N03 apportées soit par les activités
domestiques sur les abords des puits, soit par l'usage des engrais chimiques ternaires NPK
(Nitrate, Phosphore, Potassium) et de l'uréé provenant des cultures dans les aménagements
hydro-agricoles.
Variable s (axes F1 et F2 : 70.70 "10)
Variables (axes F1 et F2 : 62.01 "10)
-1
0,75
0.15
, 'Equilibre
~.
cO:)
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1
Equilibre'
'
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carbonatés
0.5
0,5
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-
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anthropique
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1
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1
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-0.5
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0.5
F1 (47.46"10)
Q'I
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-0,75
-0.5
-0.25
0
0.25
0.5
F1 (57.30"10)
G)'
1
Figure 40: AC? des eaux souterraines en juillet (a) et en décembre (b) 2005.

118
Biplot (axes F1 et F2 : 62.01 %)
4
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2
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Minéralisées

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Eaux fortement
12 : ..•.••.•.•..•.•.....•'
Minéralisées
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-6
-5
-4
-3
-2
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2
3
5
F1 (47.46 %)
Biplot (axes F1 et F2 : 70.70 %)
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Minéralisées
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0
2
4
6
8
0
C0
F1 (57.30 10)
Figure 41 : Plan des individus des eaux souterraines suivant les saisons
(a-saison sèche et b-après saison des pluies).

119
111.5 Identification des processus de minéralisation par le
diagramme de Durov
Pour identifier les différents mécanismes responsables de l'origine de la minéralisation
saisonnière des eaux de surface et des eaux souterraines, les données chimiques ont été reportées
sur le diagramme de Durov (L1yod & Heathcote, 1985).
Ce diagramme définit 9 champs dans le rectangle central:
- Champ 1 caractérisé par la dominance de HC03 et Ca indique fréquemment une recharge dans
les calcaires gréseux et d'autres types d'aquifères;
'-.'
- Champ 2 à HC03 dominant avec Mg et Ca important indique une dissolutiqn de la dolomite;
- Champ 3 à HC03 et Na dominant indique un processus d'échange ionique par les minéraux
argileux;
- Champ 4 et 5 évoquent les processus de dissolution des minéraux ou de mélange;
- Champ 6 indique l'influence probable de mélange d'eaux de différentes origines;
- Champ 7 et 8 évoquent un processus d'échange ionique inverse dans les eaux salées;
- Champ 9 où les ions Na et CI sont dominants représente le pôle d'une eau ayant ?,:quis une
minéralisation par les différents processus cités à savoir la contamination locale, l'échange
ionique, dissolution des minéraux et le processus de mélange.
Placées dans le diagramme de Durov (Fig,42 a et b et Fig,43), les données analytiques indiquent
les processus suivants:
- Dans le champ 1, on a un seul point Pli, caractérisé par un faciès de type Ca-HC03. une
CE faible (47 1ilS/cm), des concentrations en Ca 59,2 mg/I; HC03 314,1 mg/I et Na 18,74
mg/1. Ce puits P Il de Ndombo (situé à 300 m au sud du Taoué), est probablement affecté par
l'infiltration latérale des eaux du lac (S21) durant la saison sèche, associé par une probable

120
dissolution des minéraux carbonatés (calcite, aragonite et dolomite) et par une probable
drainance ascendante en provenance de la nappe calcaire de l'Éocène dans la zone lac de
Guiers-Richard Toii (Diagana, 1994). Après le passage d~. l'onde de crue, les eaux de
NDombo gardent le même faciès Ca-HCO] par dilution et par dissolution des minéraux de
calcite et d'aragonite.
- le champ 2 est représenté par les eaux de surface (S3, SS, S 14, S 19, S21, Sn) et le puits
PlO. Ces eaux présentent des CE comprises entre SO et 646 J.,lS/cm, des concentrations en Ca
qui varient entre 6,1- 22,4 mg/I ; en HCO] entre 30,S-167, 7 mg/I ; et en Na entre 7,1 - 41,1
mg/\\. Les eaux de surface sont de faciès Na/Ca- HCO] (S3 et S21), Mg2+- HCO] (SS, S 19,
S22) et Ca/Na-HCO] (S 14). Après le passage de l'onde de crue, les eaux du fleuve et du lac
sont faiblement minéralisées mais avec un faible enrichissement en éléments alcalino-ter 'eux
qui proviennent des eaux plus douces de type Ca-Mg- HCO].
Le puits de Keur Mbaye (P 10) de faciès MglNa-HCO]. situé à moins de 1 km du lit du fleuve,
témoigne l'infiltration latérale des eaux issues du fleuve (SS) et les réactions d'échange de
base durant la saison sèche. Après la période des inondations saisonnières et des grandes
pluies, l'eau du puits PlO s'enrichit en ions alcalino-terreux très probablement liés aux
mélanges avec des eaux de surf~ce de type Ca-Mg-HCO].
Ceci confirme que ces eaux très douces des puits PlO et P Il qui gardent plus ou moins la
même signature chimique que les eaux de surface adjacentes tout au long de l'année, mettent
en évidence la connexion hydraulique.
- Le champ 3 est représenté par les puits P6, P8, P17 faiblement minéralisés et localisés dans
les sables argileux de la plaine alluviale. Au cours de la saison sèche, bien que les eaux soient
saturées vis-à-vis des minéraux carbonatés, le faciès Na-HCO] prédomine. Ceci suggère la
prévalence des réactions d'échange de base où le Na remplace progressivement le Ca dans la
solution. Après la période pluvieuse, les processus de mélange avec les eaux d'infiltration et
de dissolution des minéraux tel que le gypse enrichissent les eaux de Tiadem P 17 et les eaux
de Mbilor (P8) en ions sulfate, bicarbonate et en ions alcalinoterreux. Ce fait se traduit
respectivement par un changement du faciès Na-HCO] en Ca/Na-HCO] (P 17) et en Na/Ca-
HCO]/S04 (P8) et par un passage vers le champ 2 et vers le champ 5.
- Dans le champ 9, sont positionnées les eaux salées (P l, P9, P13, P 16, P23, P26, P27) et les
eaux contaminées, localisées dans les terres basses et les terrasses marines de la plaine

121
alluviale. Ces eaux de type Na-Cl sont caractérisées par une minéralisation largement
supérieure à 1000 flS/cm.
Dans le même champ, les eaux des puits à faciès Na-CI (P7 et P24) et à faciès Na-S04/CI
(P 12) faiblement minéralisée semblent résulter très probablement des réactions d'échanges de
base, bien que les eaux soient saturées vis-à-vis des minéraux carbonatés au niveau de P7 et
P24. Après la saison pluvieuse, on remarque une prévalence des réactions d'échanges au
niveau de P7 et une prédominance des processus de dissolution des minéraux de gypse au
niveau de P24 responsable de la saturation de J'eau et du changement de faciès qui passe à
Ca/Na-CI (champ 8). Par contre, au niveau du puits P12, les processus de mélange avec les
eaux du lac de type HC03-Mg aboutissent à l'apparition de faciès mixte de type NalMg-
S04/HC03 et au passage du champ 9 vers le champ 6.
Les eaux de surface polluées à faciès Na-CI et représentées par S2 (aval barrage) et S4
(Djeuss) se trouvent également dans ce champ.
- Le Champ 8 caractérise deux types d'eau:
les eaux faiblement minéralisées à faciès Ca/Na-CI ; ce sont des eaux des puits localisés dans
les formations dunaires de la plaine alluviale (P20 et P 18) et du littoral (P25). Au cours de la
saison sèche, ces puits sont affectés essentiellement par les processus de dissolution des
minéraux de gypse, de calcite et d'aragonite par les réactions d'échange de base (pourcentage
Ca et Na équivalent) et éventuellement par la contamination locale avec des teneurs en N0 3
comprise entre 65,9 et 160,3 mg/l.
Cependant, après l'hivernage, les eaux de puits de P18 et P20 peuvent être influencées par les
eaux plus ou moins chargées qui circulent en direction de la dépression piézométrique sur
l'axe Mbakhana-Lampsar et par les eaux d'irrigation conduisant ainsi à un changement de
faciès Na+-Cr après la période pluvieuse et un passage vers le champ 9. Alors que l'eau de
puits P25, situé dans le domaine littoral semble être affectée par le lessivage des aérosols et
embruns marins associés à la dissolution des minéraux de gypse, ce qui se traduit par un
1
enrichissement des eaux en ion 504• Cl, Ca et Mg et une augmentation de la CE (de 661 à 881
~lS/cm).
Les eaux salées fortement minéralisées à faciès Ca-Cb type sont observées uniquement au
niveau du puits PIS. Elles révèlent la prévalence des réactions d'échanges inverses de base
décrites par Appelo et Postma (1993) où Ca est libéré et Na est fixé par les argiles.

122
Après la saison pluvieuse le point passe du champ 8 (Ca/Na-CI) au champ 9 (NaCI), par
dilution de la solution marine (saumure).
Ces différents processus seront étudiés plus en détail dans le chapitre suivant.
~.

123
+ Réaction d'échange cationique
G)
• Réaction d'échange inverse
Mg50%
o Dissolution
oMélange
.... Pollution et contamination
A
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Figure 42a: Représentation des eaux surface et de la nappe du delta de juillet 2005 dans le diagramme de Durov.

124
+ Réaction d'échange cationique
8
Mg50%
• Réaction d'échange inverse
o Dissolution
oMélange
... Pollution et contamination
Ca50%
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Na50%
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- - - - - - - - - -
Figure 42 b : Représentation des eaux surface et de la nappe du delta de décembre 2005 dans le diagramme de Durov

125
Légende
Mg50%

Campagne l
Uill
Campagne 2
Ca5O%
HCO,50%
1
\\
V
1
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3
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SO.2~·I-
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1
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1
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8
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7 1
1
~l 9
CI25%
n
-
C150%
- - - - _ . -
Figure 43 : Évolution des eaux de la nappe du delta en juillet et décembre 2005

126
111.6 Processus de minéralisation des eaux
L'objectif de cette partie est de voir en détail, les processus de minéralisation déjà identifiés
précédemment et qui participent dans l'acquisition et l'évolution de la minéralisation des eaux
dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.
111.6.1 Apports atmosphériques
Les apports atmosphériques jouent un rôle essentiel dans la chimÎe des eaux de surface et des
.
eaux souterraines. En effet, les' eaux de pluie qui constituent le signal d'entrée de
l'hydrosystème, dépendent de la nature même du régime climatique intertropical, de
l'influence océanique sur la frange ouest, de la dynamique éolienne d'origine externe au
bassin du fleuve Sénégal, de la nature et de la quantité des aérosols (gaz, gouttelettes,
particules .. ) contenus dans l'atmosphère.
111.6.2 Contribution du système hydrologique actuel
111.6.2.1 Modifications induites par les crues
La crue naturelle, occasionnée par l'installat on de la saison des pluies sur tout le bassin
assure un important transfert d'eau et de solutes vers la plaine d'inondation et la nappe (Saos
et al., 1984; Kane, 1985 ; Gac et Kane, 1986). Ces apports sont à l'origine de la dilution des
......
eaux de surface et des eaux souterraines; et par conséquent des variations de composition
.
,
chimique des eaux pendant la période pluvieuse.
111.6.2.2 Implication des barrages de Diama et de Manantali
Depuis la mise en service des barrages de Diama en 1986 et de Manantali en 1987 et
l'application de la côte élevée en 1992, le régime des eaux semble être presque maîtrisé. Ce
type de gestion surtout après la période pluvieuse, empêche la progression de l'intrusion
saline et permet un stockage et un adoucissement des eaux en amont du barrage destinées à
\\' agricu Iture irriguée. Ce mode de gestion associé aux lâchers périodiques du barrage de
Manantali, aux prélèvements pour les aménagements hydro agricoles et aux drainages sur le
cours du fleuve et du lac, ont entrainé un bouleversement du régime de fonctionnement
naturel du fleuve qui se traduit sur la variabilité saisonnière des eaux de surface.

127
111.6.3 Apports naturels
En considérant le contexte hydrogéologique et climatique de la zone, certaines sources
potentielles de minéralisation peuvent également être prépondérantes; il s'agit en particulier
de la contribution de la paléo saumure et des processus géochimiques telles que la
dissolution/précipitation des minéraux et les réactions d'échange avec les minéraux argileux).
111.6.3.1 Mécanisme de salinisation
La salinisation de l'eau souterraine est devenue un problème environnemental crucial dans le
monde entier et est considérée comme la contamination de l'eau souterraine la plus étendue
(Trabelsi et al., 2007). La salinisation des eaux de la nappe du delta est aiguë à l'image des
autres systèmes et deltaïques du Sénégal. Ces systèmes communément désignées sous le
terme d'unités à eaux salées dans les différentes cartes hydrogéologi9ues du Sénégal,
présentent une salinisation plus complexe du fait des remontées d'eau marine dans les
systèmes fluviaux qui peuvent atteindre des dizaines de kilomètres à l'intérieur des
terres contaminant ainsi les nappes superficielles en plus de l'intrusion saline qui se manifeste
sur la frange côtière de ces systèmes.
Dans le système du fleuve Sénégal, en con~;idérant le contexte hydrogéologique du milieu
fluvio-deltaique et le contexte d'aridité, plusieurs sources potentielles de salinité des eaux
souterraines pourraient être évoquées:
- la première source de salinité dans le delta et la basse vallée du fleuve est la contribution de
la paléo saumure sédimentaire. Longtemps soulignée par les travaux de la MAS (1952) ; du
BRGM (1964) ~ d'Audibert (1970); d'llIy (1973); de Kane (1986), cette source qui est
d'ailleurs la plus importante est responsable des forts:s salinités observées dans les terres et les
eaux du delta. Elle est attribuée aux grandes transgressions au cours des périodes anciennes,
~.
de l'Oligocène et du Miocène, de l'Inchirien et du Nouakchottien. Ges transgressions
successives qui ont eu lieu dans la partie avale de la vallée du fleuve, ont fini par mettre en
place un milieu fluvio-deltaique extrêmement complexe du point de vue de la configuration et
de la structure.
- la deuxième source provient de la fluctuation de la nappe alluviale sous l'effet conjugué de
la recharge actuelle (flux latéral et irrigation) et de la forte reprise par évapotranspiration

128
pendant l'étiage. Cette source développe une alcalinisation des horizons supérieures des terres
(photos 1 et 2), et par conséquent une salinisation secondaire des eaux au moment de la
dilution.
- La troisième source provient des inondations par des eaux salées ou saumâtres survenues à
une époque récente .
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.'
-z:;:a;.,
-,
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Photo G : Efflorescence saline des terres du delta après la saison pluvieuse
L'origine de la salinité des eaux de la nappe alluviale et ses caractéristiques géochimiques ont
été approchées par le chlorure (CI) et le sodium (Na) considérés comme de bons marqueurs de
la salinité. Du fait que l'intrusion de l'eau de mer est considérée comme la principale source
de salinité des eaux de la nappe alluviale; la relation Na vs. CI (Fig.44 a et b) devrait indiquer
une relation linéaire caractérisant un mélange entre les masses eau douce / eau de mer.
Cependant, les données analytiques sont plus ou moins déviées de la droite de mélange idéale
ceci est induit par un apport ou un déficit de solutés résultant des nombreuses réactions

129
géochimiques ou sources qui accompagnent les processus de salinisatioh. Les très fortes
salinités (par rapport à l'eau de mer) observées dans l'aquifère des terres basses peuvent
s'expliquer par la présence d'eaux salées originellement marines ayant subi un processus
d'évaporation et/ou ayant reçu un apport par dissolution supplémentaire des sels. Le point PIS
qui se positionne légèrement en dessous de la droite de mélange indiquant un apport
supplémentaire en CI et un appauvrissement en Na, est lié aux processus d'échange ionique
inverse qui accompagne les saumures (Apelio et Postma, 1993).
Dans le groupe des eaux douces, les enrichissements en Na (Fig.44c et d) peuvent provenir
essentiellement des réactions d'échange de ba~e (Apello et Postma, 1993), de dissolution de
minéraux d'halite ou d'altération des minérallx silicatés (montmorillonites, feldspaths). Par
contre, les appauvrissements en Na peuvent être le fait de réaction de précipitation des
minéraux ou d'oxydo-réduction.
L'ion bromure (Br) est également un bon traceur; il permet de' discriminer les sources de
salinité et expliquer l'origine des 'anomalies de salinité dans une nappe.! En l'absence de
sources induites de Br autre que les processus naturels, cet élément comme le chlorure sont
des traceurs conservatifs dans les environnements aqueux naturels; il ne participe pas aux
réactions d'oxydo-réduction et il ne forme pas de précipités insolubles (Fetter, 1993).
L'intérêt hydrogéologique des bromures pour les eaux salées et saumures, a été largement
discuté par Rittenhouse (\\ 967); Rittenhouse et al. (\\ 969); Herrman et al. (1973); Collin
( 1975) ; Edmunds ct Oroubi ( 1987) ; Gerritse et George (1988) ; Richter et Kreitler (1993) ;
Fontés et Matray (1993); Edmunds (1996); Oroor et al. (1999); Hsisssou et al. (1999);
Fedrigoni et al. (2001).
A partir du Br/Clou Cl/Br, il est possible d'identifier les anomalies de salinité dans le milieu
naturel, d'évaluer les sources salées (source marine, évaporitiques ou anthropique), les
mélanges convectifs ou diffusifs des solutions salines et les processus de salinisation.
Un rapport constant Br/Cl et similaire à celui de l'eau de mer (3,5*10.3) indique une origim
!
marine commune Louvat et al. (1999). Un rapport Br/Cl plus faible « à celui de l'eau de mer)
met en évidence une source de salinité à partir des eaux usées et une dissolution des
évaporites et des fertilisants agricole chloruré; il
caractérise les saumures secondaires
résultant de la dissolution de la halite (Edmunds et aL, 1991; Louvat et aL, 1999 ; Andreasen
et Fleck., 1997). Par contre un rapport Br/Cl élevé met en évidence la précipitation de la halite
(Hcrrl1lan et aL, 1973 ; Collin, 1975) .

130
100000 .
y =O,5556x + 2,2789
R2 =1
10000
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1000
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18 11
o Eaux de surface
o Eaux de surface
0 53
1:>. Eaux souterraines douces
1::>. P6
16
1::>. Eaux souterraines douces
... Eaux souterraines salées
 Eaux souterraines salées
P6
10 '
1:>.
14
9 ,
,
12
8 l
7
10
6
8
5
1 10 4 1
055
0,01
0,1
1
10
100
CI (meq/I)
Figure 44: Relation entre Na vs. Cl (exprimée en mg/l) et Na/Cl vs. Cl (exprimé en meq/l)

131
(a et c-juillet et b et d-décembre).
Reportés dans le diagramme Br : (Cl) les données analytiques de la plus part des eaux salées
localisées dans les terres basses et terrasses marines s'alignent le long de la droite de dilution
de l'eau de mer (Fig.45), mettant en évidence la source marine de ces ions.
Cependant, les fortes concentrations en CI et Br observées dans ces eaux salées parfois plus
élevées que celles de l'eau de mer, laissent penser qu'on est en présence d'eau saumâtre ou
d'eau de mer originelle piégée dans le sédiment au moment du dépôt et qui n'évolue que
localement du fait de la structure lenticulaire des formations aquifères.
Les valeurs de Br/Cl de certains points, localisés dans l'aquifère,des terres basses (229, 230,
231, 232) sont supérieures (3,7* 10-3 et 6,2 * 10-3) à celle de l'eau de mer (Fig.46). Ces eaux
évoluent sous les cuvettes de décantation endoréiques où la dilution de la salure sédimentaire
d'origine marine ancienne (saumure marine primaire), contamine la nappe des formations du
quaternaire. Une autre source d'enrichissement en brome pourrait provenir des eaux
d'infiltration à travers les horizons organiques du sol où la présence de tourbe a été notée en
faible profondeur dans le milieu fluvio-deltaîque (Gerritse et George, 1988).
Les valeurs Br/Cl des points P27, P 15 et P9 voisine de celles de l'eau de mer peuvent être
attribuées aux intrusions marines récurrentes qui se sont déroulées jusqu'à une époque récente.
Par contre les faibles valeurs Br/CI (3*10-3 - 1,7*10-3) des points Pl, P13, P23, P26, 228,
peuvent résulter soit de dissolution des minéraux de la halite contenues dans ['aquifère des
terres basses et des terrasses marines, soit provenir d'autres sources de chlorures à partir des
1
fertilisants agricoles chlorurés largement utili ;és dans les sols du-·delta peu fertiles ou encore
des eaux de drainage des aménagements hydn 1 agricoles (Fig.46).·

132
10
!
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0,01
E
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0,001
0,0001 ,
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0,1
10
100
1000
0,00001
CI (meqll)
1
Figure 45 : Relation entre Br vs. Cl (exprimé en meq/L).
0,0065
... ······~··732
0,006
.'
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0,0055
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0,005
.....
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0,0045
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0,0035
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1
0,002
0,0015
0,001
0,0005
0 - - - - - , - - - - - . . , - - - - - - - - - - , - - - - - - - - - - ,
o
200
400
600
800
"
CI (meqll)
Figure 46 : Relation entre Br/Cl vs. Cl (exprimé en meq/L).

133
En résumé, on peut dire que la salinité des eaux souterraines dans le delta et la basse vallée
provient:
- de la dilution d'une paléo salure d'origine marine, mise en place lors des dépôts des couches
sédimentaires (salinité sédimentaire imprégnant les couches du réservoir quaternaire) ;
- de la dissolution des évaporites (halite) contenus dans la matrice de l'a'quifère lors de la
recharge;
- de ;'apport anthropique par les fertilisants agricoles et les eaux usées surtout dans les
secteurs proches des aménagements hydro agricoles;
- de l'intrusion saline ancienne (observé dans ,es sédiments du CT à l'est du lac de Guiers) et
plus ou moins récente dans la région du Gandi )1 et dans l'estuaire du fleuve.
- des phénomènes de concentration par évaporation et de mélange.
Cependant la distribution spatiale du gradient de salinité semble se manifester selon:
- le contexte hydrogéologique et géologique;
- la nature et de 1'hétérogénéité spatiale des faciès;
- la position géographique des points par rapport aux axes hydrauliques et dans les
différentes unités géomorphologiques ;
- l'irrigation qui favorise la remontée des sels par capillarité et par conséquent la
salinisation.

....'
134
111.6.3.2 Processus géochimiques
Dans cette partie, nous avons utilisé essentiellement les diagrammes binaires et les rapports
caractéristiques pour identifier et estimer la prévalence des processus géochimiques
responsables des variations chimiques observées.
a) Les eaux de surface
Dans la plupart des diagrammes, les données analytiques sont relativement dispersées par
rapport aux droites théoriques de mélange. Ces enrichissements ou appauvrissements en ions
,
sont très probablement liés à plusieurs factellrs dont les plus importants sont (1) le contexte
hydrologique après mise en service des barages (côte de retèÎ1ue des niveaux du fleuve,
,
!
pompages et drainages) ; (2) le positionnement géographique des points de prélèvement par
rapport au barrage de Diama et au fleuve; (3) et la période de l'année (évaporation, apport
d'eau de pluie et crue).
b) Le groupe des eaux douces
Dans les diagrammes binaires Na vs. CI ; CI vs. Na/CI; (Na+K) vs. (CI+S04) (Fig. 44 et 47),
on observe une individualisation des eaux douces localisées dans la plaine alluviale et proche
des axes hydrauliques. Les rapports ioniques Na/CI très supérieurs à celui de l'eau de mer et
la typologie des faciès de type Na-HCO) (P6, P8, PlO, PlI, P17) et Na-S04/CI (12), montrent
que ces eaux sont très probablement affectées par des réactions d'échange de bases où l'ion
Na remplace progressivement l'ion Ca dans la solution. Également, les rapports Ca/S04,
Ca/HCO) et Ca+Mg/HCO) supérieurs à celui de l'eau de mer (excepté P6) montrent que ces
eaux peuvent être accompagnées par les processus de dissoluti'(;n des minéraux carbonatés
!
(calcite, aragonite et dolomite) daris leur processus de minéralisation. Ces phénomènes sont
d'autant plus importants dans la plaine alluviale où la chimie des eaux évolue d'un faciès
Na/Ca (P6, P8, P12, P 17) à un faciès Ca/Na (P 10) ou calcique (Il).
Par contre, les diagrammes (Na+K)
vs.
(CI+S04); (Ca +Mg) vs. (HCO)+S04) et
(Ca+Mg)/HCO) vs. Cl (Fig.47, 48 et 49), permettent d'individualiser les eaux douces
localisées dans les formations dunaires (P 18, P20, P24, P25). Ces eaux de faciès Ca-CI
montrent une faible déviation par apport supplémentaire de (Ca+Mg), liée à la prévalence des
processus de dissolution des minéraux carbonatés (calcite, aragonite et dolomite) présents

135
sous de forme d'amas coquilliers de gastéropodes et de lamellibranches lagunaires ou sous
forme de poupées
calcaires dans les anciennes dunes de la zone. Les concentrations en Ca (30,9 - 49,7 mg/I), Na
(40,6 - 71,2 mg/l), HC03 (18,3 - 88,4 mg/I) et Cl (64,1 - 184,4 mg/I) ainsi que les rapports
mola'ires Ca/HC03 (1,1 - 8,2) supérieurs à l'tinité confirment ces processus de dissolution des
minéraux carbonatés dont les indices de satur:ltion sont positifs dans ces eaux.
Il ressort donc que les effets combinés des réactions d'échange de base et des réactions de
dissolution sont à l'origine de la variation du chimisme des eaux que Loyer (1989) définit
comme pouvant expliquer en général le cheminement et la minéralisation des eaux de la
nappe.
1000
o Eaux de surface
t:. Eaux souterraines douces
" Eaux soulerraines salées
P15
"
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10
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P1ll'
t:. ~
~'S5
0,1
o S3
0,01
Na+K (meq/I)
Figure 47 : Diagramme de corrélation (Na +K) vs (Cl+ S04).

136
c) Le groupe des eaux salées
Le groupe des eaux salées évolue de façon linéaire selon la concentration dans le graphe (Na
+k) vs. (CI+S04) (Fig.44) à l'exception du point PIS qui montre un enrichissement en CI.
Ce groupe dans les figures 45 et 46 se présente suivant une distribution dispersée par rapport à
la droite théorique de mélange; ceci serait très probablement lié aux processus d'échange
inverse décrit par Apello et Postma (1993) où l'ion Ca remplace J'ion Na dans la solution
saline.
Le diagramme [Na-CI] vs. [(Ca+Mg)-(RCO]+S04)] (Fig.50) met en évidence également et
uniquement ces phénomènes d'échange décrits précédemment où les apports provenant de la
dissolution des minéraux (calcite, gypse, dolomite, aragonite, anhydrite, halite) sont soustraits
dans cette relation.
Les rapports ioniques Na/CI inférieurs à celui de l'eau de mer de même que les valeurs de
Ca/Cl et Ca/S04 plus élevées que celui de l'eau de mer met en évidence un gain net de
Ca+Mg au dépend de Na résultant de ces processus surtout au niveau des puits 15 et 23
(Tableau 16). Par contre, les rapports ioniques Na/CI, Ca/Cl, S04/CI et Ca/S04 plus élevés
que celui de l'eau de mer et les concentrations importantes en RCO] (265 - 320 mg/l) au
niveau des puits P13, P27 et P9 qui montrent un gain net de Ca+Mg et de Na pourraient
provenir des processus de dissolution des minéraux carbonatés et évaporitiques et de mélange
en plus de réactions d'échange inverse de base dans ces eaux.: salées dont les indices de
saturations sont positifs en toute saison.
En dépit de ces observations l'ion Na demeure toujours le cation dominant et le faciès Na-CI
reste inchangé à l'exception du puits PIS où le faciès devient Ca-Cl. Ces processus d'échange
inverse se justifient d'autant plus que juste après la saison pluvieuse au niveau de PIS, le
faciès Ca-CI passe au faciès Na-CI.
Tableau 16 : Rapports ioniques des eaux salées (meq/l) comparés à celui de l'eau de mer
P9
PI3
PIS
P23
P27
Eau de mer
Ca/CI
0.20
0,27
0,40
0,26
0,08
0,04
Na/CI
0,89
0,96
0,47
0,72
0,.93
0,86
Ca/S04
l,54
1,33
12,6
8,8
l,54
0,36
S04/C\\
0,13
0,20
0,03
0,03
0,5
0,1

137
En résumé, on peut dire que les processus d'échanges ioniques et les processus de dissolution
des minéraux jouent un rôle important dans l'évolution de la composition chimique des eaux
souterraines. Ils contribuent à la salinisation des eaux souterraines dans les terres basses et les
terrasses marines mais également à l'évolution de la typologie des eaux qui est généralement
sodique dans les eaux douce de la plaine alluviale proche des axes hydrauliques et calcique
dans les eaux douces des formations dunaires.
o
o Eaux de surface
[" Eaux souterraines douces
.. Eaux sOuterraines salées
[" 18
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o
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]
. - - - - - 1 - - -
---
\\
0,01
0,1
1
10
100
CI (meq/l)
Figure 48 : Diagramme de Corrélation (Ca+ Mg)/HC03 vs Cl

138
......
1000
, 0
Eaux douces l'
.. Eaux salées
15
100
.....
23
...... ~
~.
20
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'0
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1
025
0
24 0
ca
o
1
0,01
0,1
10
100
o
0,1
0,0 1 ~
HC03+S04 (rrrrol/l)
......
Figure 49 : Diagramme de Corrélation (HC03 +S04) vs (Ca-H Mg).
Figure 50 : Diagramme de Corrélation (Na-Cl) vs (Ca+ Mg)-(Alk+S04)

139
111.6.4 Apports anthropiques
Les activités domestiques développées autour des puits villageois sont le plus souvent
responsables de la plupart des pollutions ponctuelles nitratées observées dans le delta du
fleuve Sénégal. L'extension et l'intensification des pratiques d'irrigation surtout dans le delta
actuel où les eaux de drainage ne sont pas évacuées correc.tement (réseau trop lâche,
profondeur faible des drains, manque d'entretien) provoquent:
.
- une salinisation des eaux par la remontée de la nappe; ces mouvements de battements de
nappe provoquent une remontée des sels des horizons profonds vers la surface. Cette
salinisation peut être aggravée par l'utilisation à de fortes doses d'engrais potassiques (250 à
400Kglha) dans les aménagements hydro agricoles.
- des concentrations élevées en NO) provenant des engrais du fait de leur utilisation pour la
fertilisation des sols. En effet, d'après Haefele et aL, 2001, la quantité d'engrais utilist'e par an
était de J'ordre de 10 tonnes/hectare aussi bien en Mauritanie qu'au Sénégal. Cette quantité
importante pourrait compromettre incontestablement la qualité des eaux et des sols surtout
avec l'intensification des aménagements qui nécessiterait une utilisation et des rejets plus
importants des résidus des engrais;
- des concentrations élevées en P04 qui du fait de leur insolubilité dans les sols seraient
dégradées par l'eau en profondeur.
L'indice saturation de l'hydroxyapatite (Ca5(P04))OH) qui est un produit dérivé dégradé des
particules de phosphate a été mesuré dans les eaux du delta. On remarque qu'au cours de la
saison sèche, l'hydroxyapatite est saturé dans les eaux du fleuve en amont du barrage (53), du
lac de Guiers en aval S 14 (Keur M Sarr) et dans les eaux souterraines de la plaine alluviale
(P l, P6, P9, P13 et P15). Par contre, après la saison pluvieuse l'hydroxyapatite est
uniquement saturé dans les puits ou piézomètres proches des grands aménagements hydro
agricoles (P23, 24, 26 et Z28) ou des vergers (P27 et Z29). Ceci peut témoigner J'existence de
pollution anthropique di ffuse ou local isée provenant de l'épandage d'engrais chimique et de
pesticide noté également par Kankou (2004), dont les proportions restent encore à l'état de
trace dans la composition chimique des eaux.
Cependant, un des risques potentiels de ces pollutions est en liaison avec le comportement de
ces résidus qui reste encore mal connu.
....'

140
III.7 Conclusion
L'étude hydrochimique, nous a permis d'identifier deux groupes d'eau: les eaux douces avec
plusieurs faciès (CaMg-HC03 , Na-HC03, Na-CI, Naz-S04, Ca-Mg-Cl) et les eaux salées avec
essentiellement deux types de faciès (Na-Cl et Ca-Ch).
Les caractéristiques hydrochimiques basées sur les ions majeurs ont montré que les variations
chimiques des eaux de la nappe sont influencées par la combinaison de plusieurs processus
géochimiques en occurrence:
- (1) les processus de dissolutioOJprécipitation des minéraux carbonatés et évaporitlques ;
- (2) les réactions d'échanges de base et d'échange inverse de base;
- (3) les phénomènes de concentration par évaporation et de dilution par mélange avec les
eaux infiltrées (eaux de surface et de pluie) ;
- (4) les processus de salinisation par dilution avec les eaux marines et/ou par dissolution
des minéraux de sels;
- et (5) les pollutions d'origine anthropique.
En effet, ces processus ainsi identifiés qui confèrent parfois aux eaux une certaine singularité
~.
de leurs comportements chimiques, agissent le plus souvent concomitamlT\\ent pour conférer
une minéralisation, une typologie des faciès et une variabilité spatiale et temporelle des eaux
du système.
~.

141
( GEOCHIMIE ISOTOPI~UE
J

142
GEOCHIMIE ISOTOPIQUE
IV.l Généralités
L'étude de la qualité de l'eau dans la basse vallée du fleuve a été complétée par des données
2
isotopiques (H , H3 et 0 18) constituants de la molécule d'eau.
.....
Les isotopes stables que sont H2 et 0 18 sont d'excellents marqueurs du cherpinement de l'eau
dans le hydrosystème c'est-à-dire depuis son origine (pluie), son infiltration ou autres
processus de mélange. Ils ont été utilisés comme outils pour caractériser les zones de recharge
(Fritz et al.,1979), de mélange entre masse d'eau (Darling et Bath, 1988) et le régime
hydraulique et d'identifier les relations entre eaux de surface/nappe (Fontes, 1980; Gat, 1981
et AIEA, 1981). Ces caractéristiques qui viennent du fait de leurs variations de concentrations
sont dues au fractionnement qui intervient lors des changements de phases, des échanges
isotopiques ou des réactions chimiques (Fontés, 1972).
La composition en isotopes stables d'une eau est donnée en unité pour mille de différence par
rapport à un étalon de référence V-SMOW (Vienna-Standard Mean Ocean water) et exprimée
en 8%0. Les variations de teneurs ainsi obtenues au cours d'un cycle hydrologique sont la
conséquence du fractionnement qui intervient lors d'un changement de phase (condensation,
évaporation) ou d'un mélange. Un échantillon dont la déviation 8 est négative sera appauvri
en isotope lourd alors qu'une déviation positive indiquera un enrichissement par rapport au
.....
SMOW (Fontes, 1972).
Le tritium 3H, isotope radioactif informe pour sa part sur le temps de séjour des eaux dans
18
l'hydrosystème. Il est mesuré en Unité Tritium (1 UT correspond un atome de J H pour 10
atomes d'hydrogène et de deutérium) et peut provenir de deux sources:
- origine naturelle cosmique où 3H provient de la haute atmosphère par le bombardement
neutronique du rayonnement cosmique sur ll~s noyaux 14N, puis distribué à la surface du sol
par les précipitations et les effluents liquides (Etcheverry, 2002) ;
SMOW: Valeur moyenne peu différente de la teneur moyenne en isotopes lourds de l'eau du globe en d'autre
terme c'est en fait une eau virtuelle dont les rapports isotopiques en 180 et
D correspondent à la moyenne des
rapports isotopiques de l'eau des océans

1

143
- origine artificielle ..lnthropique liée aux essais dans l'atmosphère. Son apparition remonte
aux premiers essais en 1952 où les teneurs atteignaient au niveau de l'hémisphère nord 5000 à
10000 UT en 1963.
Depuis l'interdiction de ces essais en 1964, une décroissance régulière est observée jusqu'à
ces dernières années où les teneurs moyennes annuelles sont proches d'un régime permanent
d'avant essais (Fontés, 1976). Les variations de teneurs 3H dans l'atmosphère sont bien
connues au cours du temps et fournissent uri signal typique. Le tritium est ainsi utilisé en
comparant directement les teneurs des eaux de pluie à celles des eaux de surface et des eaux
souterraines. L'application dans la détermination du temps moyen de séjour des eaux dans les
aquifères, permet d'une part de distinguer des eaux vieilles d'au moins 40 ans et les eaux
récentes et d'autre part de mettre en évidence des mélanges d'eaux d'âges différents.
A l'heure actuelle, les teneurs en tritium dans les pluies dè l'Afrique de l'ouest sont
!
généralement faibles et les valeurs dépassent rarement aujourd'hui plus de 50 UT dans les
eaux souterraines et comprises entre 1 et 10 UT. Ces techniques isotopiques ont été utilisées
dans le cadre de cette étude dans le but particulier:
d'identifier les différents modes de recharge et tracer d'éventuels échanges entre les
eaux de surface et les eaux souterraines;
de justifier le régime d'écoulement du système et le temps de résidence de l'eau au
sein la nappe.
Pour cela, les échantillons d'eau de surface et de la nappe souterraine collectés en juillet 2005
ont été envoyés puis analysés au GSF Research Center à Munich. Ils sont constitués de :
1
-"
- 5 points d'eau sur le fleuve situé en al nont et en aval barrage de Diama, Ndiaréme.
!
Mbakhana, Djeuss ;
- 3 points d'eau sur le lac de Guiers situé à Nietti yone, Gnith et Keur Momar SaIT ;
et de 19 puits villageois.
Les résultats sont consignés dans le tableau 17.

144
Tableau 17: Analyses isotopiques des eaux de surface et des eaux souterraines
du delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.
Date
de Point d'eau
l8
Ô 0
ô2H
Excess
2E
Sites
prélèvement
[%0]
[%0]
[%0]
3H [TU]
erreur
PI
06/2005
Puits
-1.1
-14
-5.5
3.5
0.7
S2
06/2005
Fleuve
1.9
4
-11.3
3.6
0.7
S3
06/2005
Fleuve
-0.8
-13
-6.0
3.9
0.7
S4
06/2005
Fleuve
-0.4
-8
-4.7
3.4
0.7
S5
06/2005
Fleuve
-1.5
-16
-3.6
3.9
0.7
P6
06/2005
Puits
-2.3
-21
-3.3
3.5
0.7
P7
06/2005
Puits
-1.7
-18
-4.6
3.9
0.7
P8
06/2005
Puits
-0.6
-12
-7.0
3.3
0.7
P9
06/2005
Puits
-3.4
-26
0.8
< 1.3
PlO
06/2005
Puits
-1.4
-17
-5.7
3.6
0.7
Pli
06/2005
Puits
-1.7
-18
-4.6
3.7
0.7
PI2
06/2005
Puits
-1.4
-17
-5.2
3.7
0.7
PI3
06/2005
Puits
-1.1
-15
-6.2 ......
3.2
0.7
SI4
06/2005
Lac
6.0
25
-23.1
3.3 !
0.7
PIS
06/2005
Puits
-3.4
-29
-2.1
6.4
0.7
PI6
06/2005
Puits
-4.7
-33
5.2
2.3
0.7
PI7
06/2005
Puits
-2.9
-25
-1.9
2.3
0.7
PI8
06/2005
Puits
-4.8
-36
1.7
0.9
0.7
SI9
06/2005
Fleuve
0.3
-9
-11.2
4.0
0.7
1
P20
06/2005
Puits
-1.1
-14
-5.7
5.2
0.7
S21
06/2005
Lac
1.8
0.1
-14.1
4.0
0.7
S22
06/2005
Lac
3.3
9
-17.2
3.6
0.7
P23
06/2005
Puits
-5.0
-38
1.8
2.6
0.7
P24
06/2005
Puits
-4.9
-35
3.5
1.8
0.7
P25
06/2005
Puits
-4.4
-34
1.7
1.4
0.7
P26
06/2005
Puits
-5.0
-35
5.4
2.8
0.7
P27
06/2005
Puits
-2.3
-22
-3.8
2.9
0.7
......

145
IV.2 Ligne isotopique météorique
La recharge de tout système aquifère provient initialement des précipitations, elle représente
la fonction d'entrée de ces systèmes.
Le cycle global de l'eau exerce donc une influence majeure dans la composition isotopique en
018 a et 02 H des eaux naturelles. Les précipitations à l'échelle mondiale s'aligne sur la Droite
Météorologique Mondiale (OMM) de pente 8, caractéristique du phénomène de condensation
qui se produit toujours à saturation; donc à l'équilibre: 02 H== 8 0180 + 10 (craig, 1961); (la
valeur de 10 correspond à l'excès de deutérium qui peut varier d'une région à une autre en
fonction de l'origine de la vapeur qui se condense). Dans la zone d'étude, du fait de l'absence
de données sur les eaux de pluie, les mesures de Travi et al. (1987) ont été utilisées. D'après
ces auteurs, les teneurs en 0180 et en 02 H sur des échantillons de pluie mensuelle pondérés de
8 stations dont celle de Saint Louis et de Richard Toll indiquent que la Droite Météorique
Locale (DML), s'inscrit sur une droite linéaire d'équation: 02 H== 7,93 0180 + 10,09
statistiquement très proche à la OMM définie par Craig (1961). Ceci montre que les eaux de
pluie prélevées sur la majeure partie du territoire ne subissent pas d'évaporation en cours de
chute. Cette particularité des pluies locales permet aisément de vérifier si l'eau de recharge a
subi un quelconque séjour en surface. Dans 11s régions arides ou semi arides à l'image de la
région du delta, il est fort probable que l'eau de recharge s'évapore partiellement ainsi donc
les teneurs en 0 180 et en 02H des eaux reportées dans le diagramme 02 H vs 6180 se
placeraient sous la OMM suivant une pente plus faible au fur èt à mesure que la fraction
!
évaporée s'intensifie. Dans le cas contraire, si les précipitations s'infiltrent assez rapidement,
la fraction évaporée est très faible et les teneurs isotopiques représentatives de la nappe
s'alignent très proche de la OMM (Fontes, 1980).
IV.3 Distribution des isotopes de l'oxygène-t8 et du deutérium
Les teneurs en isotopes stables mesurées dans les eaux de surface sont plus enrichies; elles
varient entre -1,6 et 6,0%0 pour 6 \\8 0 avec une moyenne de 1,3%0 et de -15,8%0 et 25 %0 avec
une moyenne -1 %0 de pour 0 2H. Dans les eaux souterraines les valeurs présentent une plus
grande étendue avec les teneurs en 0 180 variant de -5 %0 à -0,5%0 avec une moyenne de -
2,7%0 et des teneurs en 6 2H variant de -38%0 à -II %0 avec une moyenne -24,8%0.

146
Nous avons spatialisé les valeurs 0180 et 2H sur fond géomorphologique obtenu à partir de
l'image radar de la région pour évaluer la signification des signatures isotopiques juste avant
la saison pluvieuse 2005. La distribution de ces isotopes au sein de l'hydrosystème du delta et
de la basse vallée fournit des indications sur les modes de recharge et sur les caractéristiques
hydrauliques du système aquifère.
Ainsi, deux groupes d'eau souterraines sont individualisés: les eaux souterraines enrichies (-
3,4 %0 et -0,5%0 pour 0 180 ; -29 et -Il %0 pour' 0 2H) sous les formations des plaines alluviales
et les eaux souterraines appauvries (-5%0 et -4%0 pour 8 180 ; -38'~t -32%0 pour 8 2H) sous les
!
formations dunaires (Fig.5l et Fig.52).
360000
390000
420000
460000
JOOOOO
390000
420000
Legende
paramétres
DeOuents
fond image SRTM
018

eaux de mer
Value
Q < - 3,5%0
--1 eaux douces
High : 255
0- 3,5 -1,0 %0
0> 1,0 %0
Law: 0
Figure 51: Distribution spatiale de J/lIO

147
360000
390000
420000
450000
8
§
.,
IS'crerN
lS-O"O"N
0
c-
o
0
§
§
t:
t:
360000
390000
420000
450000
Legende
paramétres
Defluenls.
fond image SRTM
2H
1eau de mer
Value
A
0
eau douce
I::.:J < - 3
High • 255
%0
o -30--15%0
o
Law.O
> - 15 %0
Figure 52 : Distribution spatiale de ~2H.
IVA Relation entre composition en deutérium et en oxygène-18 des eaux
En reportant les données analytiques dans le diagramme 8180 vs 82H (Fig.53), tous les points
se placent sous la Droite Météorique Mondiale (DMM) selon une équation: 82H= 5,6 8180_
8,5 (avec r2 = 0,99 et n = 27). Cette déviation par rapport à la DMM indique un
enrichissement par processus d'évaporation suivant une droite de pente 5,6 qui ne résulte pas
d'une évaporation des eaux de pluie pendant leur chute (Travi et QI., 1987).
L'alignement de ce type est observé fréquemment dans les aquifères sahéliens (Fontes et al.,
1991). La distribution des points au niveau du diagramme pennet de différencier les eaux d~
surface et les 2 groupes d'eau souterraine:

148
les eaux de surface qui sont très enrichies en isotopes lourds;
les eaux souterraines dans les formations dunaires qui sont plus appauvries en isotopes
lourds que ces eaux de surface;
les eaux souterraines de la plaine d'inondation de caractère intermédiaire et qui sont
plus enrichies que les eaux souterraines des formations dunaires.
80.0
DroitE! M~téorique J...IondL;,J"
50.0
40,0
. - - - - - - - - - - - - n .0
Eau x sou Ilmaill.es de
IN
:la. p:la.i.ne "lliviale:
·6.00
:!.-'y
y..!- 0
8,00
Y'" 5.57Q8x- 8tD28
R~ =0,9932
~X$oule~$ de$
fènmtioru des d~
018
Figure 53 .' Relation (5/80 VS (52H des eaux de surface et des eaux souterraines
Du delta et de la basse vallée dufleuve Sénégal
En faisant l'analyse suivant les groupes individuels identifiés ci haut, on s'aperçoit que:
- dans les eaux de puits localisés au niveau des formations dunaires, les points s'inscrivent sur
une droite linéaire de type: 82H= 5,38 180 -9,61. Cette relation linéaire parallèle à la DML et
les excès de deutérium positifs de ces eaux (Tableau 15), permet de suggérer que les eaux
dans les formations dunaires proviendraient de la percolation des eaux de pluie à travers la

149
zone non saturée. Toutefois, la dispersion des points (Fig.54) dans les formations dunaires
pourrait être due à J'effet de dilution et/ou de mélange d'eaux de pluie d'âges plus récents ou
des eaux d'irrigation à caractère évaporé.
u
~,1
~,o
-4,9
-4,8
-4,7
-4,6
4,5
4,4
-43
-5
y'" 5,3:;±!1 x - 9,6117
-10
R2 .. 0,3295
·15
J-DMM
l, -20
_------....-:::=:::==
_~--2S-I-
:::::::=::::..--------1
==
DML
.1ô
.215
._...... __ -_.", ... _-
. _•.• - ' . 25
-3S
- - • • -
'.L"

18
-40
45
018
Figure 54: Relation 0 IfiO et IfH des eaux souterraines dans les formations
dunaires du delta et de la basse vallée du fleuve Sénégal
- dans les eaux de surface, les points définissent une relation linéaire est de type:
82H= 6 8180 -7,95.
Cette équation de pente d'ordre 6 met en évidence le caractère très évaporé des eaux de
_.
surface qui d'ailleurs a été également signalé par les analyses isotopique~ réalisées dans la
moyenne vallée du fleuve Sénégal dans le cadre du projet EQUESEN en 1991.
Cependant cette évaporation des eaux de surface s'intensifie selon la distance parcourue
(amont-aval) et selon le temps de séjour de ces eaux (Fig.55).

150
':::I:
;N
o 1
-2
9
4
6
8
-5 '1
4~10 1 ~ 19
3~
y = 5,994x - 7,9507
-15 :
R2 = 0,9872
~
-20 .
018
Figure 55 : Relation S/lIO et SlH des eaux de surface du delta et
de la basse vallée dufleuve Sénégal.
- dans la plaine d'inondation les points d'eau s'alignent sur une droite linéaire d'équation de
type: 02 H= 5,7 0180 - 8,42 (Fig. 56).
La pente 5,7 détennine un caractère plus enrichi en isotope lourd par rapport aux eaux
souterraines des fonnations dunaires. Ce cachet enrichi traduit le caractère de mélange entre
les eaux de surface des cours d'eau adjacents très évaporées et les eaux souterraines dans la
plaine d'inondation. Cependant, le cachet enrichi semble être liée avec la profondeur de la
nappe, la distance par rapport au cours d'eau et le positionnement géographique (amont-aval).
Toutefois, en considérant la topographie basse de la plaine alluviale, la faible profondeur de la
nappe «3m) et la nature des sédiments argileux et sablo-limoneux, l'enrichissement par
processus physique d'évaporation des eaux de la nappe doit être pris en compte.
Ce processus de mélange a été également mis en évidence dans le graphe CI vs ûlXO (Fig.57),
L'étude combinée de ces éléments qui constitue un outil perfonnant, reflète l'effet de
processus variés comme le mélange des eaux souterraines, la dissolution de halite ou le
mélange avec des eaux salées, eaux de mer ou saumure (Gat, -1.975 ; Fritz et Frape, 1980;
Akiti, 1980: Fontes et Ousmane, '982 ; Matray et al., 1994; Kattan, 19%: Clark et Fritz,
1997 ; Louvat et al., 1999 ; Etcheverry, 2000 et Fredigoni et al., 2001).

151
10
y =5,7748x - 8,3715
2
5
R = 0,9835
···0--
-4
-4
-3
-3
-1
-5
-10
:I:
es
N
-15
1.10 2~3
. ,
12
-20
.9
.~
27
.17
-25
.15
-30
·35
018
Figure 56 : Relation 0 /80 et 0 2H des eaux souterraines dans la plaine
alluviale du delta et de la basse vallée du fleuve Sénégal
D;llh le diagral1lll1l' CI \\S ÔI~O, on remarque que les signatures isotopiques observées dans ks
eaux souterraines proviendraient:
- dans les fonnations dunaires, des effets de mélange avec les eaux de pluie qUi
homogénéisent les teneurs en isotopes;
- et dans la plaine alluviale, le groupc des eaux douces est caractérisé par la prédominélnce des
processus d'é\\;ljJ()rallon l'liOU de mélange avec les eaux cie surt:lee très évaporées el le
gJ\\)ul1L' dcs C;lU\\ s;llécs l'sr clracrérisé pour la plupal1 par des processus de dissolution cles
111111érau\\ (le SL'ls ou dl' dilution de la solution marine, associés au niveau de certélins points
m,tr'qués I)ar un CIHIChissclllcnr isotopique (13, 27) du élUX processus cI'évaporation et/ou de
mélange ClVCC k.s l'aU\\ de Sur!;ICC plus enrichies,

152
aco
r
0
D
1ID1
-2{
)
....--.
JJ
Om
~
,
à~
il Pl6
~ ~2J
..5
CI(mgAj
Figure 57: Diagramme de corrélation entre le Cl vs 180
IV.S Le Tritium des eaux de surface et des eaux souterraines
Les teneurs en tritium mesurées en juillet 2005 sont comprises entre 3,3 ± 0,7UT et 4,0 ± 0,7
TU avec une moyenne 3,7±0,7UT pour les eaux de surface; entre 2,3±0,7UT et 6,4 ± 0,7UT
avec une moyenne de 3,7±0,7UT pour les eaux souterraines de la plaine alluviale et entre 0,9
± 0,7 et 2,8 ± 0,7 avec une moyenne de 1,9±0,7UT pour les eaux souterraines des dunes.
La distribution spatiale des valeurs de 3H (Fig.58) permet de différencier:
des eaux à faible teneur en tritium < 2,g UT ; elles représentent les eaux des formations
dunaires caractérisées par une recharge lente par effet «piston jlow ». Les valeurs
faibles indiquent très probablement l'arrivée des eaux -de recharge beaucoup plus
anciennes que celles des pluie.s actuelles si l'on se réfère à l'évolution üu signal d'entrée
qui est proche des valeurs observées dans les eaux de surface (3,3 et 4 UT) ;
des eaux dont la teneur en tritium est comprise entre 2,9 et 4,0 UT qui regroupent les
eaux de surface et les eaux souterraines de la plaine alluviale plus ou moins mélangées
avec ces dernières. Ces eaux portent la signature d'une eau plus récente que la première

153
catégorie. L'effet de mélange dans la plaine alluviale entre les eaux de surface (3,3 à 4,0
UT) arrivant à la nappe et l'eau de la nappe (0,9 et 2,8 UT) aurait tendance à augmenter
les teneurs en 3H (2,3 et 3,8 UT) ;
des eaux relativement tritiées et comprises entre 5,2 UT et 6,4 UT observées
ponctuellement dans la plaine alluviale (P 15) et dans les dunes du Lampsar (P20) ; eUes
résulteraient probablement de mélanges avec les eaux. stagnanteq et/ou des eaux
d'irrigation responsables de J'enrichissement en tritium.
360000
390000
420000
4SOOO0
.......
'" u··/;'n.·',."':"'
*'000
paramétres
Defluenls
fond image SRTM
Tritium
_
eau de mer
Value
0
0.0 - 2.8
eau douce
High 255
0 2.8·4.04
0
Low·O
404 - 6.4
Figure 58 : Distribution spatiale de 53H

154
IV.6 Relation entre Tritium et Oxygène-18 des eaux souterraines
En combinant les valeurs de 0180 et 3H (Fig. 56), les trois principaux types p'eau identifiés
dans la figure 48 sont contirmés de même que les modes d'alimentation:
- les eaux de surface avec un signal actuel (entre 3 et 4 UT) et de caractère très enrichi
en isotopes lourds du fait de l'évaporation; cette évaporation s' intensi fie selon la
distance parcourue et selon le temps de séjour des eaux;
- le caractère appauvri en isotopes lourds et le signal plus ancien « 2,8 UT) des eaux
souterraines dans les formations dunaires indiquent un mode d'alimentation lent et
diffus qui est probablement induit par effet-piston des eaux de pluie à travers le sol;
- le processus de mélange par infiltration latérale des eaux de surface à caractère très
évaporé avec les eaux souterraines des plaines d'inondation.

P1
0
Lu x de mé Jiallg e daw la
l'laine d'ino M ..t:i:m
OP17
Ea:u x de > ro:tn'atio ns
dum:ites
·/;,00
·4 DO
- 2.00
0.00
200
6.00
l'S,DO
018
Figure 59 : Relation entre 880 vs 3H

155
L'analyse isotopique des différentes masses d'eau nous a permis de préciser les mécanismes
d'alimentation des ressources en eau de la zone et d'affiner sensiblement les informations sur
1'hydrodynamisme.
IV.7 Estimation des temps de séjour des eaux de la basse vallée du fleuve Sénégal
L'estimation du temps de résidence de l'eau au sem des nappes reste un des problèmes
majeurs en hydrogéologie. La modélisation à l'aide des radio-isotopes eH et 14 C) constitue
un des outils performants qui permet de répondre à ce problème.
La loi de la décroissance radioactive permet de déterminer les âges relatifs des eaux:
At = A e_À!
o
et :t = Tlln 2 * In (AJAc)
Ali : Activité en 3H avant la décroissance
At: Activité en 3H mesurée sur J'échantillon prélevé au temps t
T : temps de vie ou période (12,32 ans)
t : temps de séj our moyen de l'eau en année.
Malheureusement au Sénégal, il n'existe pas de chronique de mesures de teneurs en 3H dans
les eaux de pluie. Les seules mesures effectuées par Aranyossi et Gaye (1992) datent de 1988-
1990 sur des pluies du Nord du Sénégal, mais en considérant les teneurs !actuelles dans les
eaux de surface de la zone d'étude qui varient entre 3,3 et 4 UT et celles mesurées par Faye
(2005) sur les eaux du fleuve Saloum (2,8 UT), on devrait pouvoir situer les teneurs actuelles
entre 2 et 4 UT. Par conséquent dans ce qui suit, la valeur moyenne de 3 UT sera considérée
comme représentative des pluies actuelles et sera ainsi retenue comme signal d'entrée. Le
signal de sortie est reconstitué en considérant la moyenne des eaux anciennes mesurée dans
les formations dunaires (1,8 UT). Nous avons obtenu en ordre de grandeur les âges des eaux
dans chaque domaine en appliquant la formule: t = Tlln 2 * ln (AJA,).
Cette distribution en termes d'ancienneté des eaux nous indique:

156
- les eaux souterraines des formations dunaires ne sont pas si actuelles qu'on les imaginait, ce
sont des eaux plus ou moins anciennes qui proviendraient de l'infiltration assez lente
probablement par effet piston des eaux de pluie à travers la zone non saturée;
- les eaux de surface d'une quinzaine d'année sont en fait des eaux à caractère très évaporé et
résultant du mélange; en effet, elles sont issues des cumuls annuels des eaux de srue de
compositions isotopiques et d'âges différents ou de l'influence des précipitations locales qui
ont des signatures isotopiques plus appauvries dues à l'effet maritime observée au Sénégal
(Travi et al., 1987);
- les eaux souterraines de la plaine alluviale caractérisées par des cachets isotopiques et des
âges intermédiaires proviendraient de l'effet de mélange dans la R!.aine alluviale entre les eaux
de surface actuelles arrivant à la nappe et l'eau de la nappe. Ceci aurait tendance à augmenter
les teneurs en 3H et à renouveler les eaux.
IV.7 Comparaison isotopique des eaux de surfa ce et des eaux souterraines de la vallée
du fleuve Sénégal en 1972, 1991 et en 200S
Les teneurs en 8 180 et 82H des eaux de surface et des eaux souterraines de la basse vallée et
du delta ont été comparées avec les données des travaux d'Illy en 1972 et celles du projet
EQUESEN en 1991. Les données respectives dans les eaux de surface (fleuve et lac) et dans
les eaux souterraines ont été reportées dans les diagrammes 8 180 vs 8 2H (Fig.60) ; l'analyse
montre que:
- les eaux du lac en 1991 montrent un caractère plus enrichi résultant de la forte reprise
évaporatoire du système dont la circulation et le renouvellement sont contrôlés par le canal de
la Taoué;
- les eaux du fleuve localisées dans la basse vallée et la moyenne vallée montrent une
signature isotopique relativement homogèn'~ et moins enrichie du fait du renouvellement
induit par son hydrodynamisme (Fig.60a) ;
- les signatures isotopiques des eaux souterraines font toujours apparaître les deux types de
nappe précédemment décrits à savoir la nappe sous la plaine alluviale plus enrichie et la nappe

157
sous les fonnations dunaires de caractères appauvris (Fig.60b). Toutefois, on note suivant la
disposition des point,; que les données de 2005 (notre étude) se-:nblent avoir un cac:let plus
enrichi du fait de la pente plus faible. Ceci pourrait provenir de plusieurs causes à savoir:
la période d'infiltration;
la période d'échantillonnage;
la typologie des eaux d'infiltration;
le volume et la proportion d'eau infiltrée.

158
--1
141 0 EH: uve .de/ra el bas .val.2005/
. llE.lac delta Cl bas.val2ûûS
1
12IllE.lac.moy.val.1991
.0 E.fleu vc.moy.val.1991
1
100
80
E.Lac en 1991 1 ~
60
...........::::::.," ...~:.::., .....
......
40 ..
1
. /
..~:~~.~.~~?~?:7::::: ....
E.Fleu en 1991
1
et en 2005
V .....·······::::;~·)····
: ••••••••
A •••• ·:::....•••••
P';Z'
: []
,.;:'ll
1
1
~ ·ô;,,-
:
.•..
·4
8
10
12
14
161
2lY~2~···6
QI
·40
180
. . 1
, + E.soUl.d;i;a et bas. val2005l
o E.soul.moy.vaI1991
• E.soUl.moy. val.l972
·8
·6
·4
2
J:
N
·25
-35
-45
180
Figure 60: Relation 0 /80 vs (/H des eaux de surface (a) et des eaux souterraines(b)
de la moyenne vallée en 1972 et 1991 et de la basse vallée- delta du fleuve Sénégal

159
IV.8 CONCLUSION
L'étude de la composition isotopique 8180, 82H et 3H des eaux souterraines a conduit à
distinguer deux modes d'alimentation:
- une alimentation à partir des eaux de pluie par percolation directe sans doute la plus
importante au niveau des formations dunaires. Les teneurs en isotopes stables qui montrent un
-'
caractère appauvri suggèrent que dans ces syst(~mes l'eau de pluie n'a pas I~ngtemps séjourné
à la surface du sol pour se soustraire de la reprise évaporatoire. Les faibles teneurs en tritium
inférieures dés fois aux teneurs actuelles des eaux de pluie suggèrent que ces eaux sont
relativement anciennes. Par contre, les teneu'!'s en tritium de l'ordre de grandeur des pluies
actuelles ou légèrement supérieures suggère! t une alimentation actuelle ou une dispersion
assez significative des eaux mélangées au sein de la nappe sous les formations dunaires.
- une alimentation par des eaux évaporées provenant du fleuve, lac, des plaines d'inondation
ou d'épandage. Les compositions isotopiques qui indiquent un certain enrichissement
conduisent à penser à une reprise évaporatoire avant ou durant la percolation. Les teneurs en
3H montrent que les eaux sous la plaine alluviale sont très récentes et proviendraient des
pluies actuelles.
La comparaison isotopique des eaux de surface et des eaux souterraines de la vallée du fleuve
-'
Sénégal en 1972, 1991 et en 2005 a permis de mettre en évidence : l'impact positif des
barrages sur la disponibilité en quantité des eaux de surface et sur les processus de mélange
des eaux souterraines dans la plaine alluviale surtout en aval de la vallée où le réseau
hydrographique est plus important.

160
Chapitre V
Implication sur les Jrisques d'inondation

161
Introduction
Les inondations dans le delta et la basse vallée du fleuve sont devenues de plus en plus
fréquentes, récurrentes et parfois très sévères, occasionnant beaucoup de dégâts matériels et
exceptionnellement des pertes en vies humaines (Dia et al., 2006).
Elles ont eu lieu
pendant la saison des pluies et résulteraient de la conjugaison de plusieurs facteurs, parmi
lesquels les fortes pluies qui entraînent un fort débit du fleuve, l'écoulement difficile des
-'
eaux fluviales vers l'océan à cause de la langue de Barbarie, la stagnation des eaux
,
1
pluviales liée à la nature argileuse des terrairs, la remontée des eaux marines lors de fortes
marées et le relief plat de la zone estuarienne (Kouamé, 2003 ; Kouamé, 2006 ; Dia et al.,
2006). D'autres facteurs aggravent les inondations, notamment l'urbanisation spontanée,
ainsi que l'édification
des barrages de Diama en 1986 et de Manantali en 1987. Les
barrages ont favorisé le dysfonctionnement du régime hydrologique du fleuve et la
modification des processus morpho-sédimentaires qui entraînent l'ensablement du lit du
fleuve et par conséquent la difficulté d'écoulement des eaux vers l'océan. C'est donc
l'action combinée de ces différents facteurs qui est à l'origine de la récurrence des
inondations dont celles de 1994, 1999 et 2003 ont été les préoccupantes.
Notre étude qui s'intégre dans le projet de recherche CORUS/GESCAN a visé également à
montrer le potentiel cartographique de l'imagerie satellitaire optique et radar combinée à la
géochimie isotopique et sa pertinence dans l'identification des zones à risque et le suivi des
catastrophes inondations.
Pour cela, deux approches cartographiques ont été mises en œuvre et évaluées:
(1) le traitement et l'analyse des données SPOT acquise en période d'inondation (1999) et
en situation normale (2001) et qui a permis de cartographier les surfaces inondées lors de~
fortes crues et de générer des cartes de risques d'inondation;
(2) le couplage des données isotopiques des eaux souterraines et de surface avec les espaces
inondés tirés des cartes d'occupation du sol pour confirmer les zones d'inondation et les
zones de mélange des masses d'eau.

162
V.I Cartographie des espaces inondés par Télédétection
Cette partie montre l'intérêt des données satellitaires sur l'étude et la gestion du risque
d'inondation dans l'estuaire du fleuve S~négal et consiste à extraire de nombreuses
informations contenues dans les images pOlir cartographier l'i~ndation et à les structurer
!
pour les besoins de l'analyse. C'est une etude multi-temporelle qui consiste à analyser
l'étendu des surfaces d'eaux dans l'estuaire du fleuve Sénégal entre la période d'inondation et
la période hors inondation. Deux scènes SPOT multispectrale acquises respectivement le 23
octobre 1999 (forte crue) et le 31 octobre 2001 (absence de crue) sont utilisées pour les
besoins de la cartographie des surfaces inondées (Fig.61).
o
0
8km
-
" 1
/
-
.. -
1 )
-
SPOT 4XS 3111012001: /;-1 U! BI
SPOT 4XS 2311011999: l!-I /11 B2
Figure 61: Image SPOT en 1999 et en 2001
Les différentes étapes suivies pour la cartographie de l'occupation du sol ont été présentées
dans la classification supervisée. Les résultats obtenus ont permis d'identifier les surfaces
"
inondées aussi bien en période normale qu'en période de crue (figure 62).

163
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8km
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1

Eaux (Ocean)

Eaux (Fleuve)
Sable sec
Sol sableux humide
Sol nu
Rizières
Vegetatic)n flottante
Vegetatit>n clairsemée
Figure 62 : Cartes d'occupation du Sol dans l'estuaire du fleuve Sénégal
Les cartes d'occupation du sol que nous avons réalisées répondent à deux objectifs majeurs,
d'une part, le suivi multi-temporel de l'évolution de la zone estuarienne, et d'autre part la
mise en évidence des zones affectées par les inondations dan's' l'estuaire pendant la crue

164
exceptionnelle de 1999. La carte d'occupati,m du sol réalisée à partir d'une classification
supervisée sur l'image SPOT 4 xs du 23 octobre 1999, a pennis de restituer la superficie des
différentes classes dans la figure 63.
Les surfaces d'eaux troubles représentent une superficie importante de la région étudiée, elles
viennent en 3èmc position avec 20,47% après la végétation clairsemée et les sables secs qui
représentent respectivement 45,59 % et 20,51 %.
Les eaux troubles, donc chargé de matière en suspension, représentent 16,93% de la superficie
totale; soit 82,67% de l'ensemble des eaux de la région d'étude. Ce pourcentage élevé
démontre l'importance des inondations dues aux débordements fluviaux d'autant plus que les
eaux chargées de matière en suspension ne peuvent provenir que de la crue en provenance de
la zone amont du bassin.
%
50
45
40
35
30
25
20
15
10
1
El
Cl
--,----~-------"'~'r_ - -(/
Eau, !roobles Eaux moins
Eaux non
Cullures
~;ablcs secs et Sols boueux
Végélal.iol\\
Végétation.
Iroubles
Iroubles,
sols nus -
aqualique
c1ai"emée'
Clisses d'objelS
Figure 63 " Graphique représentant le pourcentage de superficie des objets de l'occupation
du sol en J999
La comparaison des cartes d'occupation du sol réalisée à partir d'image acquise en période
hors inondation (Octobre 2001) avec celle acquise en Octobre 1999 (période d'inondation)
(Fig,64), a permis de restituer l'ensemble des surfaces inondées en octobre 1999 (Fig.6S).

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166
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J~6000
J52000
J66000
J6~000
..~
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Cours naturel du fleuve
Surfaces inondées en 1999
Océan atlantique
3·WOOO
J~6000
J52000
J56000
J6-l000
Figure 65 : Carle des surfaces inondées dans l'estuaire du fleuve Sénégal lors de la crue
d'Octobre 1999

167
V.2 Cartographie du risque d'inondation par approche géochimique isotopique
La diversité du champ d'application des isotopes a montré toute sa pertinence, sa fiabilité et
son efficacité dans les études hydrologiques, hydrogéologiques et environnementales (Payne,
1988). Les isotopes de la molécule d'eau se révèlent utiles pour:
- identifier les zones de recharge et de mélange entre masses d'eau (Fritz et aL, 1979;
Yurtsever et Payne, 1978 : Darling et Bath, 1988; Pierre, 1993 ;Chen et aL, 2006).
!
- caractériser les relations entre les eaux de surface et la nappe (Etcheverry et Parriaux,
1998; Mc Carthy et :\\1., 1992), le régime hydraulique ou le traçage des circulations d'eau
dans les hydrosystémes (Fonles, 1980 ; Mook, 2000) ;
- et enfin étudier les instabilités des bassins versants comme dans le cas des inondations
(Blavollx B ct Mudry, 1<)8<): Ladollche et aL, 2003; Pointel el aL, 2005; Travi et al., 19(4).
Cette dernière application basée sur les variations naturelles des teneurs en isotopes
constitutifs de la molécule d'eau, est désormais d'un usage courant (Fontés, 1976; Molinari,
1977 et AlEA, 1981).
La distribution des signatures isotopiques au sein de l'hydrosystème du delta et de la basse
vallée permet clairement d'identifier l'origine, le lieu et les mécanismes de l'alimentation en
eau de la nappe alluviale.
Dans le cadre de ce présent travail, nous avons spatialisé le;" valeurs 0180 sur la carte
d'ocupation du sol de 1999 (Fig.66).
Les résultats permettent de confirmer:
- les processus de mélange par infiltration latérale des flux d'eau de surface dans la plaine
alluviale où les eaux de la nappe sont plus enrichies et les processus d'infiltration verticale
des eaux de pluie dans les formations dunaires où les eaux de la nappe apparaissent plus
appauvries;

168
- les zones d'inondation qui correspondent à des zones où les teneurs isotopiques des eaux
ont un caractére très évaporé évoluant peu spatialement.
La spatialisation des données de 3H (Fig.67), p~rmet également de corroborer:
la répartition des eaux souterraines en fonction de la géomorphologie (plaine
alluviale et dune). De faibles valeurs sont mesurées dans les eaux des formations
dunaires alors que les eaux de la plaine alluviale, issues du mélange avec les eaux de
surface, sont fortement chargées en tritium. Par contre, les valeurs élevées observées
ponctuellement dans les eaux de la plaine alluviale résulteraient très !probablement de
la contamination des eaux de la nappe alluviale par les eaux stagnantes et les eaux
d'irrigation;
les zones d'inondation qui correspondent à des zones où les eaux de la nappe sonl
renouvelées par les eaux de surface et qui présentent des teneurs plus enrichies en
tritium parfois voisinant celles des eaux de surface.
La sensibilité des zones d'inondation dans la zone va dépendre en plus de l'importance des
crues, de l'état du sol et du sous sol qui peut co.nstituer un facteur aggravant des inondations.

169
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351000
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3J6000
352000
358000
36.000
Figure 66 : Cartographie des zones inondées et distribution spatiale de l'oxygène 18 ('80 en
6fJ/oo) dans la basse vallée et l'estuaire du fleuve Sénégal

170
)) .. 000
).16000
3601000
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00 - 2.R lJT
o
2.8 - 4.04 UT
0, 4:04 - 6.4 UT
jl.:OOO
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362000
"J58000
36~OO()
Figure 67 .' Cartographie des zones inondées et distribution spatiale du tritium JH dans la
basse vallée et l'estuaire du fleuve Sénégal

171
En l'effet, l'état du sol dans la zone d'étude est caractérisé par la nature argileuse des
horizons supérieurs des formations deltaïques affleurantes qUI occupent les 2/3 des
,
superficies de la basse vallée et de l'estuaire du fleuve Sénégal. Ces sédiments fluvio-
deltaïques ont été déposés successivement lors des phases de transgression marine les quelles
sont responsables de la forte salinité des sols marquée par une compacité élevée (fort{,
densité apparente), une faible perméabilité et d'es efflorescences salines (Planche 1 : photo A
et B),
Durant
la
période
pluvieuse,
la
nature
argileuse
et
la
forte
salinité
accentuent
l'imperméabilité des sols et par conséquent réduit considérablement le potentiel d'infiltration
des eaux de pluie et des eaux de débordement du fleuve (Planche 1 : photo C et D).
En période de crue, les flux ascendants des eaux de la nappe alluviale sub-affleurante
interconnectée avec le réseau hydrographique contribuent aux inondations.
Lors des fortes crues, le niveau de la nappe alluviale remonte progressivement en saturant au
fur et à mesure les sols ; ce qui empêche l'infiltration des eaux de débordement ou de
ruissellement dans la plaine alluviale (eaux stagnantes sur la planche 2).
Cette situation fragilise davantage le milieu fluvio-deltaïque et l'expose à des risques
d'inondations de plus en plus fréquentes.

172
Efflorescence saline
. Juin 2005
Eaux stagnantes .
Efflorescence sai ine
..
Photo G : Plaine alluviale en Juin, pendant la saison sèche et en Août 2005, pendant la saison
des pluies (clichés Diaw Moctar).

\\73
Photo H: Plaine alluviale en Août 2005 (Clichés Diaw Moctar).

174
V.3 Conclusion
L'imagerie satellitaire optique permet d'identifier et de cartographier les surfaces inondées
qui résultent de mécanismes multiples et variables dans l'estuaire et la basse vallée du fleuve
Sénégal.
Le couplage des données isotopiques avec la carte d'occupation du sol en période de crue a
pennis de confinner le mode de recharge et le régime d'écoulement des eaux et les espaces
d'inondation qui correspondent à des espaces où les teneurs isotopiques des eaux de surface
et de la nappe ont un caractère très enrichi évoluant peu spatialement. Toutefois, la
sensibilité de ces zones inondées ainsi cartographiée va dépendre de l'état du sol et du sous
sol.
Les résultats présentés ici doivent être considérés comme provisoires dans la mesure où ils
sont basés uniquement sur les échantillons de la campagne de saison sèche. Ils seront
consc1idés et validés quand les analyses isotopiques des échantillons de saison des pluies
seront disponibles.
Les résultats cartographiques obtenus grâce à la combinaison de l'information dérivée de
1
l'imagerie satellitaire avec la géochimie isoto >ique peuvent servir d'outils d'aide en matière
d'aménagement et d'occupation du sol de la zone à fort enjeu socio-économique, en vue
d'une mei lIeure gestion des ressources en eau dans l'estuaire et la basse vallée du fleuve
Sénégal.

175
Chapitre VI
SYNTHESE-DISCUssi-ON et PERSPECTIVES

176
Synthèse-discussion et Perspectives
A - Synthèse-discussion
- Sur le plan physique et hydroclimatique
Après avoir passé en revue les principaux paramètres climatiques très particularisés de la zone,
nous avons essayé de mettre en exergue les rôlès de la géomorphologie et de l'hydrologie sur la
distribution des ressources en eau, sur la répartition des sols et des paysages et par conséquent
sur les phénomènes d'inondation.
La géomorphologie est caractérisée par une structure très contrastée et complexe, on y
distingue:
- la zone humide (waalo) marquée par un rr odelé alluviale et deltaïque (bas) d'alti"tude très
basse caractérisée par une diversité de son couvert végétal conditionnée par la présence de sels
dans les sols et par l'importance de l'inondation;
- et la zone aride (diéri), marquée par un modelé dunaire qui surplombe ce tiernier (>20m). Ce
modelé dunaire, caractérisé par un écosystème sec, est peuplé par des espèces ligneuses (genre
Acacia dominant) et des plantes herbacées.
Mais ce contraste semble être accentué par la
présence dans la plaine alluviale d'un réseau hydrographique très dense, dominé par le fleuve
Sénégal et ses nombreux défluents.
Sur le plan géologique et hydrogéologique
L'état des connaissances géologiques des travaux antérieurs, l'observation et l'analyse des
nombreux sondages disponibles, ont permis de mieux caractériser les séries supérieures du
Quaternaire. Ces séries détritiques constituées par de dépôts très variés du point vue
granulomérique et nature, varient selon les conditions climatiques et eustatiques, des conditions
du milieu fluvio-deltaïque et du contexte structural qui ont régné tout au long de l'histoire de la
zone. En effet, à travers les différents profils et le schéma d~volution des formations du
quaternaire, on remarque que les corrélations sont très diffiéiles à cause des fréquentes
variations latérales et verticales des couches et de l'absence de coupure nette entre les
différentes
formations
supérieures.
Ces
différences
de
faciès
sont
à l'origine
des
caractéristiques très complexes du système aquifère.

177
La morphologie de la surface de la nappe est relativement plate avec deux secteurs drainants
centrées vers l'axe Mbakhana-Lampsar à l'ouest et vers le puits de Keur Demba Diam au
nord est.
Le suivi des variations piézométriques dans la zone a montré le mode de fonctionnement de
~'
la nappe a changé après la mise en service des barrages. La recharge des nappes était possible
que pendant 1'hivernage où la pluie et les inondations du fleuve envahissent les terres du
delta. Mais actuellement, avec l'applicatiOl . de la côte de retenue des eaux du fleuve,
l'extension et l'intensification des cultures dans les aménagements en contre saison, la
recharge est effective en toute saison conduisant à une légère remontée de niveau de la nappe
en amont du barrage. Par contre, dans la paItie avale du barrage de Diama, l'évolution est
assez hétérogène et semble être liée aux inondations naturelles (durée et volume) aux apports
des eaux d'irrigation et aux caractéristiques hydrodynamiques locales de chaque piézomètre.
Sur le plan hydrogéochimique
les eaux de pluie
Les eaux des averses de 2005 ont un pH qui varie entre 8,6 et 8,9 et les CE varient entre 20 et
~.'
75 ~S/cm ; elles sont douces et de faciès carbonaté calcique et présentent çies caractéristiques
physico-chimiques différentes de celles échantillonnées en 1984 dans la zone. Ceci pourrait
être lié aux conditions hydroclimatologiques et aux paramètres aérologiques très particularisés
mais surtout au contexte environnemental local qui a été modifié depuis la construction des
barrages.
les eaux de surface
Le pH des eaux de surface variant ente 6,6 et 8,5 (en juillet) et 6,7 et 8,2 (en décembre) sont
neutres à légèrement basiques. Les valeurs des températures observées (29 - 31°C) en juillet
et (23 -25°C) reflètent aussi bien l'influence de la température ambiante et celle du climat de la
saison. Les conductivités électriques (CE en ~S/cm) montrent des valeurs qui sont
généralement comprises entre 50 et 400 ~S/cm en amont du barrage. Toutefois, elles peuvent
atteindre des valeurs comprises entre 1600 et 9900 ~S/cm dans l'estuaire et dans le Djeuss du
~'
fait des rejets intempestifs d'eaux de drainage des aménagements hydro-agri~oles.

178
Les faciès caractérisés par les types HC03-M 5, HC03-Ca/Na à l'amont du barrage et Na-CI à
l'aval du barrage anti sel de Diama mettent en évidence 1'hétérogénéité et surtout la sensibilité
aux situations hydrologiques.
les eaux de la nappe
Les valeurs de pH des eaux de la nappe alluviale présentent des moyennes proches de la
neutralité (6,8 - 7,0). Toutefois, elles sont fortement acides dans la plaine d'inondation pH (3,4
- 4,0) probablement due à l'oxydation de la mangrove fossile (03(ydation de la pyrite) ou de la
présence d'horizons tourbeux situé' à faible profondeur dans le s~us sol (L~yer, 1989) et très
basiques (pH: 8,6 - 9,5) dans les terrasses marines, là où les amas coquilliers de gastéropodes
ou de lamellibranches lagunaires (Anadaris senilis par exemple) caractérisent les anciennes
plages. Les valeurs des températures observées (28 - 35°C) en juillet et (21-33°C) en
décembre reflètent également l'influence de la température ambiante et du climat de la saison.
La conductivité électrique présente des valeurs comprises entre 110 et 10580 ilS/cm en juillet
et de 112 à 12030 ilS/cm en décembre. Cette large gamme de valeurs représentée par des écarts
types très élevés, permet de différencier deux types d'eau dans la nappe alluviale: les eaux
douces qui représentent la nappe des formations dunaires du delta et de la plaine alIuviale
proche des axes hydrauliques et les eaux salées très chargées, observées essentiellement dans le
domaine d'extension des terres basses et des terrasses marines. On note sur les piézomètres
prélevés après la période pluvieuse, des valeurs de CE très élevées de l'ordre 83 700 ilS/cm;
ces valeurs s'expliquent par le fait que ces piézomètres captent la nappe superficielle des terres
basses localisée dans les formations du Nouakchottien ou de l' hJchirien qui est extrêmement
!
salée, car évoluant le plus souvent s'ur place à cause de leur structure lenticulaire.
Les caractéristiques hydrochimiques ont identifiées 2 types d'eau souterraine. Les eaux douces
localisées dans la plaine alluviale proche de:; axes hydrauliques regroupent des eaux de type
C03-Na, HC03-Na et HC03-Ca/Mg ; par contre les eaux douces localisées dans les formations
dunaires sont de types CI-Na et Cl-Ca. Ces faciès sont observés également dans les eaux salées
et hyper salées de la plaine alluviale.
Pour identifier les différents processus géochimiques responsables de la minéralisation des
eaux, des analyses statistiques (A CP) et le diagramme de Durov ont été utilisées. Ces
représentations montrent que:
"-..'

179
- les eaux douces dans la plaine alluviale résultent des processus de mélange avec les eaux de
surface et d'irrigation les quels sont accompagnés de réactions d'échange de base et de
dissolution des minéraux carbonaté (calcite, aragonite et dolomite) ;
- les eaux douces dans les formations dunaires acquièrent une minéralisation par processus
d'échange de base ou de dissolution des minéraux lors du transit des eaux de pluie
d'infiltration.
L'utilisation de l'ion bromure a permis d'identifier les sources de salinité et de contamination
de la nappe. Elle démontre avec les chlorures que les eaux salées observées dans les terres
basses et les terrasses marines proviennent : de la dilution d'une salure d'origine paléo
sédimentaire, de la dissolution de la halite contenue dans la matrice de l'aquifère, de l'intrusion
saline ancienne et actuelle dans l'estuaire du fleuve et des phénomènes de concentration par
"
évaporation et/ou de mélange.
Les diagrammes 180 vs. 2H et 180 vs. 3H ont permis d'identifier deux modes d'alimentation du
système alluvial:
un mode d'alimentation lent et diffus probablement par effet Piston à travers le sol dans
les formations dunaires, le caractère appauvri en isotopes lourds et le signal plus ancien
confirment ce fait;
un mode d'alimentation qui se produit par une infiltration latérale des eaux de surface à
caractère très évaporé dans la plaine alluviale, le cachet isotopique plus enrichi et les
âges plus récents observés dans la plaine alluviale permettent de mettre en évidence ces
processus de mélange. Ces processus de mélange ont été ainsi identifiés par la
piézométrie, l'hydrochimie et par le graphe (:1 vs. 0180.
La comparaison des résultats isotopiques obtenus en 2005 avec ceux d'Illy en 1972 et ceux
d'EQUESEN en 1991 dans la moyenne vallée a permis de confirmer les modes d'alimentation
et de mettre en évidence l'impact positif des barrages sur les ressources en eau grâce aux
apports dans les nappes de la plaine alluviale surtout en aval de la vallée où le réseau
hydrographique est plus important.

180
La spatialisation des données isotopiques sur la carte d'occupation du sol en période de crue
en vue d'évaluer la signification des signatures isotopiques a permis:
- de préciser les mécanismes d'alimentation des ressources en eau de la! nappe, d'affiner
sensiblement les informations sur l'hydrodynamisme des systèmes existants (dune et delta) ;
- de générer des cartes de risque d'inondation 'qui peuvent servir d'outils d'aide en matière
des stratégies d'aménagement et d'occupation du sol de la zone à fort enjeu socio-
économique, en vue d'une meilleure gestion des ressources en eau dans l'estuaire et la basse
vallée du fleuve Sénégal.
B - Perspectives et recommandations
A l'issue de ce travail, nous avons cherché à comprendre le fonctionnement du système
hydraulique de la nappe alluviale dans la vallée du fleuve Sénégal par rapport aux facteurs liés
au milieu hydrogéologique, au mode de gestion des ressources en eaux
et aux facteurs
hydroclimatiques (pluie, évaporation, recharge).
Nous avons essayé à partir des approches complémentaires (hydrodynamique, hydrochimique
et isotopique), de définir les relations eaux de surface/eaux souterraines et le comportement
hydrodynamique de la nappe alluviale. L'existence de deux modes de recharge a été révélée et
qu'il faudra confirmer en intensifiant la périodicité des mesures piézométriques, chimiques et
isotop iques.
A l'heure actuelle, au regard de l'intensification des aménagements hydro-agricoles et
l'insuffisance du système de drainage dans la plupart des périmètres irrigués (faible maillage
du réseau, profondeur faible des drains et manque de régularité dans l'entretien), il s'avère
urgent de faire un suivi de la qualité chimique et biologique de ces eaux.
Le suivi de la qualité des eaux souterraines devra être calé sur les chronogrammes des activités
agricoles qui entrainent par enchainement l'usage incontrôlé d~~ engrais et des pesticides et
!
débouchera sur l'élaboration d'un modèle sur les transferts de contaminants surtout dans le
contexte où la nappe peu profonde.

181
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

182
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ANNEXESI


12
0,9
1,6 1
1
0.1 0 0 0 0 0
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0
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~nY EII ma~ ail mai ~in iwl aOOt sep! oct 001' déc
janv ~ ma~ ail mal JUin Juil août sep! ocl 001' déc
janv ~ mars
)31'11 ~~ ma~ al mai ~ j~1 m sepl ocl 001' déc
al mai juin juil août se~ ocl nov déc
Fluctuation piezométrique de GA0025
Fluctuation piezométrique de GAOOOS
Fluctuation piezométrique de GA0021
Fluctuations annuelles des niveaux piézométriques dans le bas delta
/.

0,1
-0,9
0,3 \\
-0,1
0,1 ,0
·1,1
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6
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-1999
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1
· 1 , 3 - - - - - - - - - - - - - - - - -
·1,1 - - - - - - - - - ' - - - - - - -
janv félK mars alK mal juin juil août sept oct
nov déc
janv fé'l mars alK mai juin juil août sept oct nov déc
janv lél! mars al! mai juin juil août sept oct nov déc
Fluctuation piezométrique de GAO 109
Fluctuation piezométrique de GAO 107
Fluctuation viezométriaue de GAO 119
-0,3 1
1,2
1,4
1,2
1-
-0,5
~
!
0,8
-0,7.
-1988
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1989
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2003
-1999
2001
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c 2004
o 2002
-0,2
·0,2
janv lél! mars al! mai jUin jUil août sept oct
nov déc
- 0 , 4 - - - -
L
-0,4
Janv rél! mars al!
mai juin
juil août sept oct
nov déc
janv félK mars avr
mai juin
juil août sept oct
nov déc
Fluctuation piezomélrique de GAO 108
Fluctuation piezométrique de GA0048
1
Fluctuation viezométriaue de GA0046
Fluctuations annuelles des niveaux piézométriques dans le delta central

1.81
1.3
-1987
E
1988
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\\
-1987
1,5·
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1988
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1989
-
1989
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1
1989
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Q
1990
-
1990
rJ
-
1990
111
111
QI
~,3
-·1991
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-1991
-1991
u
&,5
1998
1998
1998
-1999
-1999
i
.(l,5 •
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-1999
.(l.21
°
/
.(l,7 1
-1 -
.(l,5 - - - - - - - - - -
janv fé'i mal; a'i mai juin juil août sept oct rov déc
janv fé'i mars a'i
mai juin
juil août sept oct
nov déc
janv fèIl mal; a'i mai Juin juil août sept oct
nov déc
Fluctilation piezométrique de CAO / 28
Fluctuationpiezométrique de CAO 134
Fluctuation
1,5
0,3
!
0,2 -
1,3
o
1988
1989
1989
1990
0,1
o
0
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-1991
1990
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-
1991
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1
1- 1998
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1
-1999
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i -2000
III
-1999
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/
i
o 2002
2001
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2003
o 2002
0,5 -
o 2004
.(l,3,
V
0,3-
.(l,4 - - - - - - - - - -
janv fé'i mal; a'i mai juin juil août sept oct nov déc
janv lélf mars ail' mai juin juil août sept oct nov déc
janv fé'i mal; a'i mai Juin juil août sept oct nov déc
Fluctuation piezométrique de CA0203
Fluctuation piezométrique de CAOl46
Fluctuations annuelles des niveaux piézométriques dans le haut delta

Coordonnées
Cote
Prof

Nature
Distance
du
repère
Cours d'eau
le
plus
Crépine
géologique de
piézomètre
au
cours
UTM X
UTMY
IGN
proche
(m/sol)
la nappe
d'eau (m)
(m)
GAOO02
357600
1791100
9
3,636
Nouakchottien
Djeuss
1800
GAOO04
355700
1792400
12
2,592
Inchirien
Dieuss
250
GAOO06
353900
1794100
13
4,888
Inchirien
Senegal
800
GAOO07
355100
1793200
43,5
3,134
Inchirien
Djeuss
1100
GAOO08
358900
1788700
49,2
3,034
lnchirien
Lampsar
2100
GA0021
351700
1792900
13
4,891
Inchirien
Senegal
200
GA0025
351300
1792000
21
5,103
lnchirien
Senegal
1000
GA0026
351300
1792000
14
5,098
Inchirien
Senegal
1000
GAOO72
358200
1784300
Il,1
3,075
Inchirien
Lampsar
600
GA0076
362100
1787800
19
2,200
Inchirien
Lampsar
500
GA0080
363800
1790900
5
1,733
Inchirien
Lampsar
200
GA0083
367500
1794300
5
3,047
Inchirien
Lampsar
!
500
GA0092
375000
1800600
27,4
2,703
Inchirien
Lampsar
900
GA0030
368700
1825300
5,1
2,176
Nouakchottien
Senegal
1200
GA0040
365000
1823800
5,5
1,951
Nouakchottien
Senegal
1200
GA0046
388000
1820800
29,4
3,202
lnchirien
Senegal
400
GA0048
388000
1820800
4,8
3,183
Nouakchottien
Senegal
400
GA0051
388600
1816500
5,2
2,387
Nouakchottien
Gorom amont
2300
GA0054
386500
1817700
39
2,917
lnchirien
Senegal
4000
GA0056
386500
1817700
5,2
2,970
Nouakchottien
Senegal
4000
GA0066
378700
1815600
23,9
2,117
Inchirien
Gorom aval
500
GA0067
378700
1815600
4,8
2,091
Nouakchottien
Gorom aval
500
GA0068
380200
1814900
4,9
2,503
Nouakchottien
Gorom aval
10
GAOI07
385500
1802400
29
2,788
QAM
Depression de ndiael
2500
GAOI08
385500
1802400
6,5
2,719
Inchirien
Depression de ndiaeJ
2500
GAOI09
386700
1803400
9
2,569
lnchirien
Depression de ndiael
2500
GAOl19
390300
1806800
28,8
3,414
Paléocène
Kassack
3000
GAOl20
390300
1806800
5
3,437
Nouakchottien
Kassack
3000
GAOl28
406900
1822400
6
3,349
Nouakchottien
Se'negal
1500
GAOl34
404600
1821200
5
3,272
Nouakchottien
Senegal
!
4000
GAOl35
403400
1820200
5
3,467
Nouakchottien
Senegal
4500
GA0140
408300
1814600
8
3,765
Nouakchottien
LIac de guiers
7700
GAOl42
411100
1817000
5,1
3,826
Nouakchottien
Senegal
7000
GA0143
412800
1818100
5
3,408
Nouakchottien
Senegal
7000
GAOl46
410100
1813800
48
3,024
Paléocène
Lac de guiers
5000
GAOl98
413100
1813500
47,5
7,266
Paléocène
Lac de guiers
3000
GA0203
406200
1814600
48
3,978
Paléocène
Senegal
8800
Caractéristiques des 37 piézomètres (Projet OMVS/USAID, 1990)

r
ANNEXES II

PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ET CHIMIQUES
INDICES DE SATURATION
TDS
Ca
Mg
Na
K
HC03
CI
S04
N03
numéro
mg/L
c25°C
[meqlL]
[meq/L]
[meqlL]
[meqlL]
[meq/L]
[meqlL]
[meq/L]
[meq/L]
BI (%)
Aragonite
Calcite
Dolomite
Gypse
Anhydrite
PI
2087
3430
5,8683
3,0084
22,065
1,0287
7,298
21,501
3,6978
0
2,74
0.28
0.42
0.73
-1.44
-1.63
S2
392
646
0,79042
1,2993
3,3963
0,33659
1,7495
3,7712
0,43516
0,11967
1,33
-1.67
-1.53
-2.64
-2.86
-3.05
S3
60
80
0,30339
0,0502
0,32928
0,03095
0,6998
0,02905
0,00042
0,00452
1,36
-2.19
-2.05
-4.71
-6.05
-6.26
S4
5963
9900
0,76597
5,9379
92,7
1,8436
1,0497
94,109
5,6268
0,02774
1,63
-1.18
-1.04
-0.98
-2.38
-2.57
S5
46
50
0,16367
0,32915
0,10961
0,02507
0,49986
0,11875
0,00021
0,005
1,56
-2.70
-2.55
-4.63
-6.62
-6.83
P6
157
190
0,17565
0,02962
1,6307
0,06087
1,7487
0,1729
0,0077
0,00387
1,05
-1.94
-1.80
-4.19
-5.08
-5.27
P7
611
1106
3,0419
0,69944
5,4603
0,15985
1,3496
6,4452
0,69979
1,0551
2,21
-1.65
-1.51
-3.48
-2.15
-2.35
P8
356
530
1,2695
0,40239
2,9352
0,16113
2,6493
1,8233
0,46951
0,04854
3,88
-1.28
-1.14
-2.58
-2.59
-2.78
P9
6115
10350
17,764
6,9986
75,696
1,5985
4,8486
84,936
11,535
0,16934
1,63
0.14
0.28
0.35
-0.80
-0.99
PlO
140
200
0,74651
0,22958
0,84951
0,05397
1,0997
0,45243
0,33584
0,01516
3,60
-1.72
-1.58
-3.47
-2.85
-3.04
PlI
422
471
2,9541
1,2993
0,81515
0,11791
5,1486
0,18926
0,02082
0,03435
1,97
-0.16
-0.02
-0.21
-3.65
-3.85
PI2
170
112
0,22355
0,07982
0,59853
0,13402
0,44987
0,2138
0,3779
1,4838
6,88
-4.02
-3.88
-8.02
-3.29
-3.48
PI3
4984
7010
12,537
7,9984
43,913
10,771
4,3488
45,506
9,3985
14,102
0,90
0.07
0.20
0.41
-0.96
-1.15
Sl4
308
393
1,1178
1,0023
1,7886
0,19208
2,7492
1,3062
0,20654
0,00774
2,83
-0.53
-0.39
-0.64
-2.99
-3.19
PI5
5907
10580
39,022
11,998
46,216
3,6101
1,7495
97,437
3,0971
1,0628
1,65
0.27
0.42
0.51
-1.10
-1.30
PI6
1571
3080
1,4082
5,6614
20,93
0,90899
0
22,132
3,3917
0,01258
-1,64
-2.05
-2.24
PI7
309
460
1,1018
0,30035
2,4467
0,37751
2,0994
1,0772
0,84512
0,09161
2,11
-1.34
-1.20
-2.79
-2.38
-2.57
PI8
503
788
2,483
1,6992
3,0061
0,31255
0,29992
4,643
0,17719
2,5853
1,68
-2.35
-2.21
-4.40
-2.81
-3.02
SI9
,79
81
0,27944
0,39992
0,31101
0,03913
0,79918
0,26655
0,00396
0,01871
2,84
-2.06
-1.921
-3.49
-5.15
-5.34
P20
532
886
1,5808
2,9887
3,0983
0,50028
1,4496
5,2021
0,37582
1,3267
1,85
-2.03
-1.88
-3.32
-2.71
-2.92
S21
150
243
0,5988
0,39992
0,86169
0,16906
1,1997
0,80134
0,09536
0,00355
2,45
-1.40
-1.26
-2.51
-3.50
-3.69
S22
250
219
0,69461
1,5199
0,91562
0,11612
2,6493
0,63831
0,15033
0,00597
3,69
0.31
0.45
1.42
-3.34
-3.54
..
..
P23
4053
6970
16,047
5,9988
44,302
1,2814 1 5:2485
60,926
1,8239
0,35336
0,83
0.93
1.07
1.91
-1.52
-1.72
P24
256
392
1,5449
0,2016
1,7669
0,22738
0,3499
1,8092
0,18905
1,0535
1,69
0.52
0.66
0.63
-2.86
-3.06
P25
367
661
2,004
1,282
2,448
0,23224 1 0,39989
4,7553
0,25068
0,66446
1,51
-2.32
-2.18
-4.37
-2.71
-2.91
P26
1117
1754
7,0559
0,99486
8,7465
0,70566
3,1991
11,211
1,1664
1,3967
-0,42
0.17
0.32
-0.05
-1.72
-1.92
P27
3512
5920
4,475
3,6231
48,139
1,5996
3,5482
51,637
2,8899
0,37594
1,34
1.02
1.15
2.45
-1.78
-1.95
Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en juillet 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal

PARAMETRES PHYSICO-CHIMI QUES ET CHIMIOUES
INDICES DE SATURATION
TDS
Ca
Mg
Na
K
HC03
CI
S04
P04
N03
Br
Numéro mg/L
c25°C [meq/Ll [meq/Ll [meqlLl [meq/Ll
[meqlLl [meq/Ll [meq/Ll [meq/Ll [meq/Ll [meq/Ll BI (%)
Aragonite Calcite Dolomite Gypse Anhydrite
PI
1281
201O
4,38
5,09
9,09
0,65
6,798
8,5
3,742
0,01
0,01
0,01
-0,42
0.18
0.33
0.86
-1.48
-1.70
S2
279
419
0,77
1,07
2,26
0,15
1,7
2,4
0,073
0,01
°
°
-0,81
-1.66
-1.51
-2.77
-3.59
-3.82
S3
86
96,7
0,48
0,43
0,29
0,08
0,8
0,25
0,053
0,03
0,01
°
-6,84
-1.04
-0.90
-1.70
-3.81
-4.02
S4
5288
9500
5,63
19,5
65,2
2,01
1,1
81,5
8,21
0,01
0,0
0,13
-0,79
-1.21
-1.06
-1.46
-1.41
-1.63
S5
44
53,4
0,2
0,23
0,11
0,06
0,5
0,03
0,011
0,01
0,0
°
-5,95
-1.51
-1.36
-2.54
-4.80
-5.02
P6
175
207
0,22
0,36
1,44
0,06
2,0
0,09
0,067
0,07
0,01
°
2,00
-0.92
-0.78
-1.15
-4.07
-4.27
P7
767
1277
3,1
1,79
7,0
0,18
1,4
7,45
2,284
0,02
0,9
°
-0,23
-1.19
-1.05
-2.17
-1.70
-1.91
P8
377
574
1,31
1,41
2,59
0,29
2,6
1,85
0,773
0,01
0,02
°
-3,28
-0.59
-0.45
-0.69
-2.40
-2.61
P9
6104
11830 20,2
15,5
67,1
0,74
4,1
91,3
8,868
0,01
0,21
0,15
0,42
0.47
0.61
1.31
-0.90
-1.09
PlO
122
177,5
0,48
0,66
0,51
0,07
1
0,28
0,362
0,01
0,01
°
-2,30
-1.38
-1.24
-2.17
-3.01
-3.22
Pli
347
471
3,25
0,86
0,45
0,04
4,1
0,19
0,047
°
°
°
-3,01
-0.33
-0.19
-0.78
-3.23
-3.44
PI2
71
110,5
0,19
0,28
0,47
0,14
0,3
0,21
0,45
0,01
°
°
5,02
-3.80
-3.66
-6.98
-3.27
-3.47
PI3
6897
11400 20,2
14,8
57,1
13,1
3,8
57,9
27,3
0,02
14,2
0,08
-0,93
0.11
0.25
0.52
-0.44
-0.65
SI4
336
476
1,5
1,27
1,62
0,26
2,9
l,56
0,231
0,01
°
°
0,42
0.38
0.52
1.09
-2.85
-3.07
PI5
6075
12030 23,5
16,5
63,4
2,51
2,2
95,6
6,321
0,01
0,15
0,15
-0,79
-0.09
0.06
0.11
-0.98
-1.19
PI6
1046
1762
2,32
3,71
9,35
1,08
0,2
9,79
6,985
0,01
°
°
1,47
-4.78
-4.63
-8.94
-1.45
-1.67
PI7
297
402
1,33
1,13
1,08
0,47
2,1
0,79
1,063
0,03
0,08
°
0,38
-1.64
-1.49
-2.92
-2.23
-2.44
PI8
478
794
2,5
1,24
3,28
0,34
0,3
4,51
0,24
0,01
2,17
°
-\\,00
-2.25
-2.11
-4.36
-2.66
-2.87
SI9
81
90,8
0,46
0,34
0,26
0,07
0,8
0,21
0,041
0,01
0,0
°
-3,70
-2.02
-1.88
-3.77
-3.93
-4.15
P20
535
897
1,49
1,71
5,0
0,32
1,2
6,07
0,397
0,01
0,8
°
-0,38
-1.66
-1.52
-2.84
-2.68
-2.90
S21
162
228
0,61
0,86
0,78
0,07
1,4
0,78
0,104
0,01
0,01
°
-0,63
-0.85
-0.71
-1.15
-3.48
-3.70
S22
163
21O
0,59
0,62
0,88
0,13
1,5
0,52
0,149
°
0,03
°
-0,79
-0.57
-0.43
-0.70
-3.33
-3.55
P23
2555
4370
7,54
3,04
31,3
0,16'
4,8
36,4
0,821
0,02
0,26
0,04
'0,26
1.44
1.58
2.96
-2.04
-2.24
P24
266
416
\\ ,53
0,89
1,47
0,25
1,0
2,56
0,191
0,01
0,32
°
-0,83
0.09
0.23
0.38
-2.89
-3.10
P25
452
816
2,85
2,04
2,37
0,26
0,4
6,62
0,35
0,01
0,47
°
1,96
-1.18
-1.03
-2.06
-2.48
-2.69
P26
1489
2480
7,28
2,17
13,1
0,69
3,1
16,4
3,569
0,01
0,74
0,01
1,08
0.61
0.76
1.13
-1.30
-1.52
--
P27
2714
4540
6,25
4,36
32
ï,55
6,5
35
1,962
0,04
°
0,06
-0,76
0.63
0.78
1.49
-1.73
-1.96
228
1747
271O
2,34
2,69
22
0,82
6,5
20,5
0,108
0,04
°
0,02
-1,42
-0.16
-0.02
0.23
-3.28
-3.47
229
17815 3200
28,1
48,1
228
1,85
8,4
278
19,62
0,01
°
0,5
0,07
0.45
0.59
1.65
-0.76
-0.94
230
25282 46800 26,1
58,5
340
5,33
3
392
38,95
0,01
°
0,81
0,47
-0.78
-0.63
-0.74
-0.57
-0.78
231
34271
60100 37
14O
412
3,24
4,6
514
76,3
0,02
°
1,08
0,26
-0.29
-0.15
0.52
-0.32
-0.49
232
48105 87300 51,1
224
540
13,6
8,0
667
148
0,02
°
1,8
-0,28
-0.17
-0.03
0.81
-0.01
-0.19
Analyses chimiques et indices de saturation des eaux (en décembre 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.

No.
Localités
Site de
Profondeur
Coordonnées géographiques
Données physico-chimiques
prélèvement
de la nappe
Long
Latit
Cond.
Temp.
pH
Alkal.
(UTM.)
ilS/cm
oC
units
m!:!:/I
1
Savoi!:!:ne puits
P. alluviale
2.5m
0358741
1788993
3430
30.2
7.3
14.6
2
Djeuss
Fleuve
-
0355813
1791876
646
31.4
6.6
3.5
3
Diama amont
Fleuve
-
0348953
1793215
79
28.7
6.8
1.4
4
Diama aval
Fleuve
-
0348285
1793171
9900
31.2
7.7
2.1
5
Ndiaréme fleuve
Fleuve
-
0453622
1830550
50
29.1
6.7
1
6
Ndiaréme puits
P. alluviale
2.36
0453443
1831034
189
30.5
6.9
3.5
7
Da!:!:ana puits
P. alluviale
4.65
0445715
1826073
1106
30.5
6.2
2.7
8
Mbilor puits
P. alluviale
4.10
0439832
1825139
529
31
6.6
5.3
9
Keur Demba diam
P. alluviale
12.9
0441223
1816265
10350
31.7
7.0
9.7
10
Keur Mbave
P. alluviale
8.31
0436555
1821881
198
31.1
6.7
2.2
Il
Ndombo
P. alluviale
4.76
0425514
1817638
471
29.8
7.1
10.3
12
Ntia!:!:o
P. alluviale
4.95
0423111
1813256
112
31
5.3
0.9
13
Téméye salam
P. alluviale
5.90
0418041
1805137
7010
31.2
7.1
8.7
14
Keur Momar sarr
Lac
-
0402752
1800584
393
29.6
7.4
5.5
15
El Quouss
P alluviale
6.8
0363985
1789702
10580
29
7.3
3.5
16
N!:!:uenth Ndiave
Dune
2.8
0372892
1787855
3080
31.7
3.4
0
17
Tiadem
P. alluviale
1.6
0372974
1783871
460
30.4
6.7
4.2
18
Lampsar puits
Dune
12.5
0356432
1781623
788
29.1
6.2
0.6
19
Mbakhana fleuve
Fleuve
-
0353776
1779490
81
30.7
6.9
1.6
20
Mbakhana puits
Dune
5.7
0353421
1779409
886
28.3
6.1
2.9
21
Nietti vone
Lac
-
0405550
1807755
243
29.7
7.1
2.4
22
Gnith (lac)
lac
-
0402950
1789267
219
28.9
8.5
5.3
23
Takhémbeut
Dune
4.94
0365639
177 1"981'
6970
29.4
7.8
10.5 .
24
Nialakhar wolof
Dune
4.85
0352972
1766954
392
29.7
9.5
2.3
25
Gantour
Dune
8.6
0347639
1757291
661
30.1
6.2
0.8
26
Ricott
Dune
3.95
0340976
1754120
1754
28.6
7.4
6.4
27
Gueumbeul
P. alluviale
2.00
0342501
1762036
5920
34.6
8.5
7.1
Paramètres physico -chimiques des eaux (en juillet 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal.

No.
Localités
Site de
Profondeur
Coordonnées géographiques
Données physico-chimiques
prélévement
de la nappe
Long
Latit
Cond.
Temp.
pH
Alkal.
(UTM.)
ilS/cm
oC
units
m{!/I
1
Savoi{!ne puits
P. alluviale
0358741
1788993
2010
26.2
7.4
2
Dieuss
Fleuve
0355813
1791876
419
23.4
6.7
3
Diama amont
Fleuve
0348953
1793215
96.7
25.8
7.7
4
Diama aval
Fleuve
0348285
1793171
9500
23.5
6.9
5
Ndiaréme fleuve
Fleuve
0453622
1830550
53.4
24.4
7.87
6
Ndiaréme puits
P. alluviale
0453443
1831034
207
29.5
7.81
7
Da{!ana puits
P. alluviale
0445715
1826073
1277
28.4
6.7
8
Mbilor puits
P. alluviale
0439832
1825139
574
28.6
7.3
9
Keur Demba diam
P. alluviale
0441223
1816265
11830
31.6
7.4
10
Keur Mbaye
P. alluviale
0436555
1821881
177.5
28.2
7.3
II
Ndombo
P. alluviale
0425514
1817638
471
28.1
7.0
12
Ntia20
P. alluviale
0423111
1813256
110.5
28.9
5.8
13
Téméye salam
P. alluviale
0418041
1805137
11400
27.6
7.1
14
Keur Momar sarr
Lac
0402752
1800584
476
23.5
8.3
15
El Quouss
P. alluviale
0363985
1789702
12030
25.6
7.1
16
N2uenth Ndiave
Dune
0372892
1787855
1762
24.5
4.0
17
Tiadem
P. alluviale
0372974
1783871
402
26
6.4
18
Lampsar puits
Dune
0356432
1781623
794
27.7
6.3
19
Mbakhana fleuve
Fleuve
0353776
1779490
90.8
23.5
6.8
20
Mbakhana puits
Dune
0353421
1779409
897
25.4
6.6
21
Nietti vone
Lac
0405550
1807755
228
23.4
7.7
22
Gnith (lac)
lac
0402950
1789267
210
24.1
7.9
23
Takhémbeut
Dune
0365639
1771981
4370
28.4
8.7
24
Nialakhar wolof
Dune
0352972
1766954
416
27.5
8.4
25
Gantour
Dune
0347639
1757291
816
27.1
7.3
26
Ricott
Dune
0340976
1754120
2480
25.7
7.9
27
Gueumbeul
P. alluviale
0342501
1762036
4540
21.5
7.8
28
GA0124
P. alluviale
0407830
1823179
60100
32.9
6.6
29
GA0120
P. alluviale
0390314
1806932
30
GA01l9
P. alluviale
0390316
1806928
3200
32.8
7.0
31
GAOO4
P. alluviale
0355654
1792671
87300
30.2
6.4
32
GA020S
P. alluviale
0439842
1825144
2710
31.2
7.2
Paramètres physico -chimiques des eaux (en décembre 2005) dans le delta et la basse vallée du fleuve Sénégal

ô18OI%01
ô2H 1%0)
Distancelfleuve
GA342
-5,24
-37,4 0,5 km
l8
GA349
-5,22
-37,1 3,25km
Ô 0 (%0)
ô2H [%0)
2f:H [%01
GA327
-2,38
-16,7 0,25km
Eaux de pluie /guédé
-2,05
-8
41,8
GA328
1,98
2,8 3km
Kanel K3
-4,13
-29,5
33,8
GA332
-5,22
-35,1 6,5 km
Kanel K4
-5,34
-38,7
56,3
GA315
-5,07
-36,4 0,025 km
Kanel K6
-5,04
-36,2
196
GA317
-5,35
. -38,2 2,5 km
Matam A7
-6,30
-41,7
71,4
GA307
-2,82
-21,2 5,5 km
Boghé B04
-3,87
GA308
-5,09
-36,7 3 km
-28,3
1,6
GA310
-3,76
-26,2 0,14 km
Nianga NIO
-3,92
-30
11,4
GA312
-4,84
-36,2 1,5 km
Nianga NI2
-4,46
-31,6
9,7
Taoué
1,66
-14,8
Taoué/Lac
3,60
14,5
Résultats des analyses isotopiques dans la moyenne
Vallée du fleuve Sénégal (Illy, 1972)
Nietty yone
13,40
53,1
Matam
-0,56
q,8
f.
Ngoui
0,05
-8,4
Résultats des analyses isotopiques d.~ns la moyenne vallée du
Fleuve Sénégal (EQUESEN, 1991)