Étude sur le potentiel en eaux souterraines de la plaine ...

Étude sur le potentiel en eaux souterraines de la

plaine de Rumonge

Hanovre, Juillet 2015

Auteurs: Christian Tiberghien, Désiré Baranyikwa, Sara Vassolo, Stephan Valley

Commissionné par: Ministère Fédéral de Coopération Économique et le Développement (Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, BMZ)

Projet: Burundi – Gestion et Protection des Ressources en Eau Souterraine

BMZ-No.: 2009.2040.5

BGR-No.: 05-2378

BGR-Archive No.:

ELVIS lien:

Date: Juillet 2015

i

Abréviations

AEP Adduction en eau potable

BGR Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe)

BMZ Ministère Fédéral de Coopération Technique et de Développement (Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung)

DGPS Differential Global Positioning System

GIZ Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit

GPES Gestion et Protection des Ressources en Eau Souterraine au Burundi

HMT Hauteur manométrique totale

IGEBU Institut Géographique du Burundi

KfW Kreditanstalt für Wiederaufbau

MEEATU Ministère de l’Eau, de l’Environnement, de l’Aménagement du Territoire et de l’Urbanisme, Burundi

MFT Marteau fond de trou

MNT Model numérique de terrain

MPN Most probable number

OHP Office de l’Huile de Palme

OMS Organisation Mondiale de la Santé

PROSECEAU Programme Sectoriel de l’Eau et l’Assainissement

REGIDESO Régie de la Production et Distribution d’Eau et d‘Électricité

TEM Transient electromagnetic

ii

Étude sur le potentiel en eaux souterraines de la p laine de Rumonge

Contenu du rapport

1. Contexte ......................................................................................................................... 1

2. Introduction .................................................................................................................... 2

3. Présentation de la zone d’intervention ............................................................................ 3

3.1 Contexte socio-économique .................................................................................... 3

3.2 Climat ...................................................................................................................... 4

3.3 Géologie et hydrogéologie de la région ................................................................... 7

3.4 Le système AEP de Rumonge et les autres points d’eau de la commune ............... 8

3.5 La qualité physico-chimique de l’eau potable de Rumonge ..................................... 9

3.6 La qualité bactériologique de l’eau potable de Rumonge .......................................12

4. Études et résultats de la prospection à Rumonge ..........................................................14

4.1 Travaux de télédétection ........................................................................................14

4.2 Implantation des piézomètres .................................................................................15

4.3 Construction des piézomètres ................................................................................16

4.4 Pompages d’essai des piézomètres .......................................................................23

4.5 Piézométrie ............................................................................................................24

4.6 La qualité de l’eau souterraine dans la plaine de Rumonge ....................................29

4.7 Etude géophysique électromagnétique...................................................................36

4.8 Hypothèse sur la recharge des eaux souterraines de la plaine sédimentaire .........38

5. Conclusion et recommandation .....................................................................................41

6. Bibliographie .................................................................................................................42

Liste d’Illustrations

Illustration 1 : Commune de Rumonge au Burundi. ............................................................... 3

Illustration 2 : Localisation des stations météorologiques et hydrologiques. ........................... 4

Illustration 3 : Pluviométrie annuelle pour les stations Rumonge et Mpota-Tora. ................... 5

Illustration 4 : Pluviométrie mensuelle moyenne pour les stations Rumonge et Mpota-Tora. . 5

Illustration 5 : Pluviométrie mensuelle et journalière à Mugomere. ........................................ 5

Illustration 6: Températures moyennes mensuelles calculées de Mpota-Tora, Rumonge et Nyanza Lac. .......................................................................................................................... 6

Illustration 7. Coupes schématiques de la plaine de l’Imbo et du Moso avec le comportement hydrogéologique respectif. .................................................................................................... 7

Illustration 8. Localisation des captages de la REGIDESO et du réseau de distribution. ........ 8

Illustration 9. Localisation des points d’eau échantillonnés pour les analyses chimiques et

iii

bactériologiques. ................................................................................................................... 9

Illustration 10. Relation entre température et altitude des sources ........................................10

Illustration 11. Diagramme de Piper pour les sources AEP de Rumonge, les sources GIRE et le Lac Tanganyika avec nitrate et sans nitrate ......................................................................11

Illustration 12. Présence des coliformes thermotolérants dans 92 échantillons analysés par l’équipe GIRE. ......................................................................................................................13

Illustration 13. Catégories de linéaments dans la région de Rumonge déterminé à l’aide télédétection. ........................................................................................................................15

Illustration 14. Coupe lithologique, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RU-Pz01...............................................................................................................................17

Illustration 15. Coupe lithologique, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RUPz05 ................................................................................................................................18



Illustration 18. Coupe lithologique à 57 mètres, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RU-Pz04 (la profondeur forée est de 138 mètres) ..............................................22

Illustration 19. Esquisse piézométrique de la plaine de Rumonge en janvier 2014 selon les données de niveau d’eau obtenues des piézomètres RU-Pz04, RU-Pz05 et des forages de la REGIDESO. .........................................................................................................................24

Illustration 20 : Chroniques piézométriques pour les nouveaux piézomètres RU-Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04 comparées avec la précipitation journalière et mensuelle mesurée à Mpota-Tora ...........................................................................................................................26

Illustration 21 : Comparaison des chroniques piézométriques des trois piézomètres avec le niveau d’eau de la rivière Murembwe et le Lac Tanganyika ..................................................27

Illustration 22 : photo de la retenue d’eau au droit du piézomètre Ru-Pz04 ..........................27

Illustration 23 : Comparaison de la chronique piézométrique à RU-Pz04 avec la pluviométrie journalière à Mugomere ........................................................................................................28

Illustration 24 : Décomposition des phases lunaires pour la chronique piézométrique du Pz02 .............................................................................................................................................29

Illustration 25 : Température des eaux souterraines mesurées dans le RU-Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04 à l’aide des loggers ...............................................................................................31

Illustration 26 : Graphique du gradient géochimique mesuré dans la plaine de Rumonge ....32

Illustration 27 : Diagramme de Piper des piézomètres, forage et Lac Tanganyika ................33

Illustration 28 : Relation δ2H vs. δ18O pour les eaux des piézomètres et sources du bassin versant .................................................................................................................................34

Illustration 29 : Utilisation du gradient d’altitude pour estimer la zone de recharge ...............35

Illustration 30 : Carte de la zone de recharge hypothétique des piézomètres basée sur le model numérique de terrain ..................................................................................................35

Illustration 31 Localisation du profil TEM dans la plaine de Rumonge ..................................37

Illustration 32. Interprétation des mesures TEM comparées avec les lithologies des forages .............................................................................................................................................38

iv

Liste de Tableaux

Tableau 1. Synthèse des analyses physico-chimiques des eaux de sources réalisées par le laboratoire du BGR ...............................................................................................................11

Tableau 2. Résumé des résultats de foration .......................................................................22

Tableau 3. Résumé des résultats pour les pompages d’essais ............................................23

Tableau 4 : conductivités et pH des piézomètres et forage de la REGIDESO ......................30

Tableau 5. Température des eaux souterraines ...................................................................31

Tableau 6. Synthèse des analyses physico-chimiques de l’eau souterraine réalisées par le laboratoire du BGR ...............................................................................................................33

Tableau 7 : Résultats des analyses bactériologiques des piézomètres et forage ..................36

Tableau 8. Calcul de débit de base pour les rivières dans la région de Rumonge ................38

Tableau 9 : Concentration moyenne en chlorure des piézomètres .......................................39

Tableau 10 : Concentration en chlorure de la précipitation ...................................................40

Tableau 11 : Recharge pour la région de Rumonge selon la méthode de bilan de chlorure .40

Liste d’Annexes

Annexe 1: Profils lithologiques et construction des forages de la REGIDESO

Annexe 2: Profils lithologiques et construction des forages privées Savonor et hôtel David

Annexe 3: Profils lithologiques et construction du RU-Pz04

Annexe 4. Évaluation des pompages d’essais

Annexe 5. Simulation de pompage d’un forage fictif dans la zone du RU-Pz01

Annexe 6. Données brutes des analyses chimiques (Source : Laboratoire BGR)

Annexe 7. Données brutes des analyses bactériologiques (Source : équipe GIRE)

Annexe 8. Données brutes des analyses bactériologiques (Source : laboratoire BRG Gitega)

1

Étude sur le potentiel en eaux souterraines de la p laine de Rumonge

1. Contexte

Dans le cadre de l’engagement de la Coopération Allemande au Burundi, une assistance technique est assurée par l’Institut Fédéral des Géosciences et de Ressources Naturelles (BGR) dans le domaine de la gestion et la protection des eaux souterraines.

Le projet « Gestion et Protection des Ressources en Eau Souterraine au Burundi » (GPES) est un projet de coopération technique qui fait partie du Programme Sectoriel Eau et Assainissement (PROSECEAU) et qui est financé par le Ministère fédéral de la Coopération économique et du Développement (BMZ). Dans le cadre de ce projet, le BGR conseille les autorités compétentes dans les domaines du développement et de la protection de la ressource en eau souterraine ainsi que dans la conception des stratégies sectorielles, des plans de gestion de la ressource en eau et de ces aspects législatifs.

L’un des objectifs principal du module BGR « Gestion et Protection des Ressources en Eau Souterraine », est de renforcer les institutions partenaires à travers des travaux techniques dans des zones d’intervention, afin de contribuer à la protection des sources et l’approvisionnement durable en eau potable. Le projet conseille le Ministère de l’Eau, de l’Environnement, de l’Aménagement du Territoire et de l’Urbanisme (MEEATU) et l’Institut Géographique du Burundi (IGEBU), une institution sous sa tutelle.

Le renforcement de l’IGEBU, de son personnel et du personnel des autres acteurs nationaux dans la gestion et l’exploitation des ressources en eau est un thème central du projet.

2

2. Introduction

La planification initiale du projet GPES élaborée lors de l’atelier de février 2012 comprenait trois zones d’intervention, à savoir Kirundo avec l’estimation quantitative et qualitative des ressources en eau souterraine de l’arène granitique de cette zone, Gitega avec la protection des ressources en eau utilisées pour l’alimentation de la ville de Gitega et Bujumbura avec l’estimation de l’impact de la décharge de la ville sur les eaux souterraines.

Lors de l’atelier d’état des lieux du projet de mars 2013, un changement de priorité concernant nos travaux a été proposé et validé par l’ensemble des partenaires (y compris la REGIDESO). Ce changement s’est traduit par la nécessité de travailler sur la problématique du potentiel en eau souterraine de la plaine de Rumonge plutôt qu’à Bujumbura et ceci pour plusieurs raisons. La ville de Rumonge a un problème important et urgent concernant son approvisionnement en eau potable, tant en terme de qualité que de quantité. L’eau actuellement distribuée est insuffisante et le seul forage utilisé extrait de l’eau souterraine avec des teneurs en fer très importante (supérieurs aux recommandations Organisation Mondiale de la Santé - OMS). De ce fait, la coopération allemande, à travers la coopération financière de la KfW a décidé de démarrer un projet d’amélioration des infrastructures d’adduction en eau potable (AEP) de la ville de Rumonge en 2014. D’autre part, la GIZ a commencé en 2012 un projet pilote de Gestion Intégrée des Ressources en Eau dans les bassins versants Dama et Murembwe.

Le projet GPES, soutenu par ces partenaires (IGEBU et REGIDESO) a donc décidé d’entreprendre un projet sur la quantification des ressources en eau souterraine exploitable de la plaine sédimentaire de Rumonge avec un volet d’étude sur la qualité de l’eau de boisson qui englobe la plaine de Rumonge et les bassins versants de Dama et Murembwe.

De manière plus générale, le projet GPES vise à améliorer les connaissances hydrogéologiques de la plaine de Rumonge et ses environs et s’inscrit dans une démarche globale d’appui, en synergie avec les différentes interventions dans la zone (projets KfW et GIZ). Un autre aspect important du projet concerne le développement des capacités des acteurs locaux et nationaux en charge de la gestion et de l’exploitation des ressources en eau. Ces derniers, en particulier la REGIDESO, pourront utiliser cette connaissance afin de planifier leurs futurs travaux d’alimentation en eau potable.

Les travaux du projet GPES dans la zone de Rumonge ont consisté en une étude de télédétection, une étude géophysique et la construction de cinq piézomètres qui inclut des essais de pompage. Un suivi des niveaux d’eau de certains piézomètres et de leurs qualités ont été effectués depuis janvier 2014. Ces activités ont permis d’améliorer significativement la connaissance sur la qualité et la disponibilité des eaux souterraines de la zone.

De plus, le projet GPES avec son partenaire IGEBU a étudié la qualité physico-chimique et la qualité bactériologique de nombreux points d’eau de la zone de Rumonge afin de mieux connaitre la qualité de l’eau potable dans la région.

Les méthodes utilisées ainsi que les résultats obtenus sont inclus dans ce rapport qui a été élaboré en collaboration avec l’IGEBU.

3

3. Présentation de la zone d’intervention

3.1 Contexte socio-économique

Rumonge est l’une des communes de la province Bururi (Illustration 1) située au sud-ouest du Burundi. Cette commune se trouve dans la région de l’Imbo qui borde toute la plaine côtière du Lac Tanganyika de nord au sud. La ville de Rumonge se trouve à 72 km au sud de la capitale Bujumbura et son centre est située entre les rivières Dama au nord et Murembwe au sud.

Illustration 1 : Commune de Rumonge au Burundi.

La population de la commune de Rumonge, qui a été estimée à 145.074 habitants (et à environ 40.000 pour le centre urbain et péri urbain) selon le Recensement Général de la Population et de l’Habitat de 2008, vit en général de l’agriculture, de la pêche et du commerce, grâce à la proximité de la ville de Rumonge, de la République-Unie de Tanzanie et de la République Démocratique du Congo. Une petite industrie repose sur l’extraction de l’huile artisanale et sur la transformation de l’huile de palme avec deux usines de transformations (Savonor pour la fabrication de savon et RUPO pour l’extraction de l’huile).

La ville de Rumonge subit une forte pression démographique, d’où la nécessité d’accroitre la disponibilité en eau potable de bonne qualité. Un projet d’AEP pour la ville de Rumonge financé par la KfW est en cours d’exécution (phase d’études préliminaires). La population de la ville utilise l’eau du réseau d’adduction de la REGIDESO ou directement l’eau du Lac Tanganyika ou des rivières pour les ménages non connectés.

4

3.2 Climat

3.2.1 Précipitation

Les données de précipitation présentées sont celles de l’IGEBU. La station de Mpota-Tora a été utilisée pour reporter les précipitations après 1986 puisque la station de Rumonge, qui a été mise en service en 1931, a été abandonnée en 1986. La station de Mpota-Tora, à une altitude de 2.068 mètres, se trouve dans le sous bassin versant de la rivière Dama qui contribue potentiellement à la recharge de la nappe sédimentaire de Rumonge. Ces données couvrent la période 1965-2013 (Illustration 2).

Illustration 2 : Localisation des stations météorologiques et hydrologiques (données IGEBU).

La précipitation annuelle dans la région varie considérablement selon la station considérée (Illustration 3). La précipitation moyenne annuelle pour la station de Rumonge sur la période 1931-1986 est de 1.057 mm et de 1.530 mm pour la station de Mpota-Tora pour la période 1965 et 2013.

Concernant la station de Mpota-Tora, la précipitation moyenne annuelle au cours de la période 1965-1986 est de 1.545 mm, mais elle arrive à 1.514 mm en cours de la période 1987-2013, soit une tendance de diminution de l’ordre de 2%.

Le rapport hydrologique (Valley, S., 2010) conclu à une relation linéaire entre altitude et précipitation. Si on applique cette relation pour calculer les précipitations de la station de Rumonge à travers celles mesurées à Mpota-Tora, la précipitation annuelle au cours de la période 1987-2013 pourrait être estimée à 1036 mm à Rumonge.

Illustration 3 : Pluviométrie annuelle

L’Illustration 4 montre la moyenne mensuelle pour dans la figure antérieure. Les commence en juin et continuepour la station de Mpota-ToraRumonge montre pour chaque

Illustration 4 : Pluviométrie mensuelleIGEBU).

présente la pluviométrie dans la plaine de Rumonge, dans la localité de 2014 à début 2015. Le pluviomèpiézomètre RU-Pz01 (à 30 metres de celuiété effectués par un observateur indépendant contracté par le projet GPES à partir de mars 2014. La pluviométrie annuelle pendant la période d’avril 2014 à mars 2015 est égale à 1025 mm, très proche de l’estimation effectué cipluviométrie annuelle de 1036

Illustration 5 : Pluviométrie mensuelle et journalière à

La pluviométrie journalière montre des maximums allant jusqu’à 60pouvons noter que ce maximum correspond à la pluie qui a causé les inondations et

5

annuelle pour les stations Rumonge et Mpota-Tora (données IGEBU)

montre la moyenne mensuelle pour les mêmes stations et périodesLes deux stations montrent une saison sèche, bien marquée,

commence en juin et continue jusqu’à septembre pour la station de Rumonge et jusqu’à août Tora. De manière similaire à la pluviométrie annuelle, l

chaque mois une précipitation moins élevée que pour Mpota

mensuelle moyenne pour les stations Rumonge et Mpota

présente la pluviométrie dans la plaine de Rumonge, dans la localité de Mugomere2014 à début 2015. Le pluviomètre, installé à Mugomere, est positionné

Pz01 (à 30 metres de celui-ci). Les enregistrements de ce pluviomètre ont été effectués par un observateur indépendant contracté par le projet GPES à partir de mars

e annuelle pendant la période d’avril 2014 à mars 2015 est égale à mm, très proche de l’estimation effectué ci-dessus pour la période 1987

pluviométrie annuelle de 1036 mm à Rumonge.

: Pluviométrie mensuelle et journalière à Mugomere (donnée observateur indépendant).

La pluviométrie journalière montre des maximums allant jusqu’à 60 mm fin mars 2015. Nous pouvons noter que ce maximum correspond à la pluie qui a causé les inondations et

(données IGEBU).

les mêmes stations et périodes indiqués ne saison sèche, bien marquée, que

Rumonge et jusqu’à août la pluviométrie annuelle, la station de

pour Mpota-Tora.

et Mpota-Tora (données

Mugomere de début est positionné juste à côté du

. Les enregistrements de ce pluviomètre ont été effectués par un observateur indépendant contracté par le projet GPES à partir de mars

e annuelle pendant la période d’avril 2014 à mars 2015 est égale à dessus pour la période 1987-2013 avec une

(donnée observateur indépendant).

mm fin mars 2015. Nous pouvons noter que ce maximum correspond à la pluie qui a causé les inondations et

glissement de terrain dans la commune de Muhuta, sur les bords du Lac Tanganyika à environ 40 km de Rumonge en direction de Bujumbura, avec le décès d’au moins 18 personnes (source AFP).

3.2.2 Température

Dans le réseau d’observation de ljournalières sont mesurées. Lcalculées de façon simplifiée moyennes et minimales moyennes.

Les données disponibles de couvrent que la période 1983considérées :

• Rumonge pour la période 1983 • Mpota-Tora avec une période 1965

de la rivière Dama ; et • Nyanza Lac (IRAT) à 45 km au sud de Rumonge,

station a été choisie parce qu’(761 m pour Rumonge et 770directement sur le bord du Lac Tanganyika

L‘Illustration 6 présente les températLes températures moyennes Mpota-Tora, 23,4°C à Rumonge annuelle à la station Mpota-Tora celle des stations situées directement sur le lac.important d’ouest à est dans la plaine de Rumonge.

Illustration 6: Températures moyennes mensuelles calculées de Mpota(données IGEBU).

La température à Mpota-Tora montre une en juin et juillet, pendant la saison sèche (bord du Lac Tanganyika ne montrent pas du lac.

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

janv fev mars avril

Te

mp

éra

ture

en

°C

Temperature moyenne mensuelle Nyanza Lac

Temperature moyenne mensuelle Rumonge

6

glissement de terrain dans la commune de Muhuta, sur les bords du Lac Tanganyika à km de Rumonge en direction de Bujumbura, avec le décès d’au moins 18

Dans le réseau d’observation de l’IGEBU les températures minimales et maximales. Les températures moyennes mensuelles présentée

de façon simplifiée comme étant la moyenne entre les valeurs moyennes.

Les données disponibles de la station Rumonge ne sont pas suffisantes couvrent que la période 1983-1986. Par conséquent, les stations suivantes ont été

Rumonge pour la période 1983 – 1986 ; une période 1965-2013. Cette station se trouve dans

Lac (IRAT) à 45 km au sud de Rumonge, pour la période 1989parce qu’elle se trouve quasiment à la même altitude que Rumonge

pour Rumonge et 770 m pour Nyanza Lac). De plus, sa position géographique directement sur le bord du Lac Tanganyika est très similaire à celle de Rumonge.

présente les températures moyennes annuelles calculéestempératures moyennes pour les périodes considérées ci-dessus sont de 15

à Rumonge et 23,6°C à Nyanza Lac. Il est évident que la température Tora à une altitude de 2.068 m est bien inférieure (

celle des stations situées directement sur le lac. C'est-à-dire qu’il y a un gradient thermique important d’ouest à est dans la plaine de Rumonge.

ératures moyennes mensuelles calculées de Mpota-Tora, Rumonge et

Tora montre une relative saisonnalité avec une et juillet, pendant la saison sèche (Illustration 6). En revanche, les stations

bord du Lac Tanganyika ne montrent pas de variation importante à cause de l’effet

avril mai juin juillet aout sept oct

Temperature moyenne mensuelle Nyanza Lac Temperature moyenne mensuelle Mpota Tora

Temperature moyenne mensuelle Rumonge

glissement de terrain dans la commune de Muhuta, sur les bords du Lac Tanganyika à km de Rumonge en direction de Bujumbura, avec le décès d’au moins 18

minimales et maximales présentées ont été valeurs maximales

Rumonge ne sont pas suffisantes parce qu’elles ne 1986. Par conséquent, les stations suivantes ont été

ette station se trouve dans le bassin versant

pour la période 1989-2013. Cette même altitude que Rumonge

sa position géographique est très similaire à celle de Rumonge.

s pour ces stations. dessus sont de 15,4 C à

Il est évident que la température m est bien inférieure (de 8°C) à

dire qu’il y a un gradient thermique

Tora, Rumonge et Nyanza Lac

relative saisonnalité avec une diminution de 2 C les stations situées au

à cause de l’effet tampon

nov dec

Temperature moyenne mensuelle Mpota Tora

7

3.3 Géologie et hydrogéologie de la région

La plaine de l’Imbo, où se trouve la ville de Rumonge, correspond au fossé d’effondrement du Lac Tanganyika qui fait partie de la branche occidentale du Rift Est-Africain. Ce graben est rempli par des sédiments cénozoïques de type lacustres à dominance sablo-argileuse au fond, recouverts par des dépôts fluviatiles argilo-sableuses de l’Holocène et Pléistocène formant parfois des terrasses et collines qui peuvent s’élever jusqu’à 1400 m d’altitude (Barrat et al., 2011).

Proche du lac, ces formations sont recouvertes par une couche sableuse plus au moins épaisse formant localement une nappe libre. Les formations argilo-sableuses ou sablo-argileuses plus profondes contiennent des nappes captives. Leurs nombres et leurs épaisseurs sont jusqu’à présent inconnus. Les aquifères sont de types poreux et se trouvent généralement dans les couches de sable.

Les collines environnantes sont composées pour leur majorité de granitoïdes (granites et localement tonalites) généralement porphyroïdes, souvent foliés, cataclasés et localement d'aspect rubané, qui forment des massifs volumineux avec quantités variables de métasédiments. L'ensemble formé par les granitoïdes et les métasédiments enclavés constitue le soubassement des formations de la plaine de l’Imbo.

Selon Cook (2003), les roches à gros grains et riches en quartz, comme le granite et la quartzite, sont plus fragiles que les schistes. Soumises à une altération climatique, elles ont la tendance à développer et préserver des systèmes de fracture mixtes. La zone altérée dans des climats humides tropicaux comme ceux du Burundi peut arriver à une profondeur de 100 m (Singhal et Goupta, 1999). D’un point de vue hydrogéologique, les flancs de collines constituent potentiellement des aquifères fracturés où l’emmagasinent d’eau à lieu dans les massifs quartzitiques et colluvionnaires et l’écoulement est possible le long des linéaments, diaclases et fractures (Illustration 7).

Illustration 7. Coupes schématiques de la plaine de l’Imbo (à gauche) et du Moso (à droite) avec le comportement hydrogéologique respectif (Source : Barrat et al., 2011).

8

3.4 Le système AEP de Rumonge et les autres points d’eau de la commune

3.4.1 Le réseau d’alimentation de la REGIDESO

Actuellement l’approvisionnement en eau potable de la ville se base sur un système de six sources qui se trouvent jusqu’à 15 km au nord de la ville de Rumonge dans les collines. Il s’agit des sources Masho I et II, Gitanga I et II, Mahoro I (récemment équipée) et Kytarungana. De plus, l’eau souterraine est exploitée par un forage situé à 200 m du Lac Tanganyika (Illustration 8).

Illustration 8. Localisation des captages de la REGIDESO et du réseau de distribution.

Le débit de l’ensemble des sources exploitées (sans inclure Mahoro I) mesuré au niveau du réservoir dans la ville serait d’environ 6 l/s. Le débit mesuré au niveau des sources est nettement supérieur (environ 30 l/s en juin-juillet 2013 ; source : IGIP GmbH). Cette différence est due à l’alimentation en eau potable de la population qui habite entre les sources et Rumonge (11 bornes fontaines sont utilisées à cette fin) et aux pertes (fuites).

Deux forages ont été construits en 2004 au bord du lac pour la REGIDESO (S1 et S2). Les travaux ont été exécutés par Drillcon Ltd. et financés par la Croix Rouge (voir Annexe 1 pour les coupes géologiques et techniques).

Aujourd’hui un seul forage est exploité par la REGIDESO (S2) et produit environ 65 m³/h. Malheureusement, l’eau a une concentration très élevée en fer de l’ordre de 11 mg/l selon les analyses effectués par le laboratoire du BGR dans le cadre du projet GPES (Annexe 6) et elle doit être traitée avant sa distribution. Ce traitement inclut un échange d’ions (avec du sel) avec une filtration sur sable en sortie de l’échangeur.

9

3.4.2 Les autres points d’eau de Rumonge

De nombreuses sources existent et alimentent les populations locales dès que l’on quitte la ville en direction de la montagne.

De plus, deux forages privées existent dans la ville de Rumonge, le forage de l’hôtel David et le forage de l’usine Savonor (voir coupes techniques en Annexe 2). Un troisième forage a été construit récemment pour la prison de Rumonge mais les détails techniques ne sont pas disponibles.

3.5 La qualité physico-chimique de l’eau potable de Rumonge

Le projet de la GIZ « Gestion Intégré des Ressources en Eau » (GIRE) a évalué 92 sources dans les montagnes environnantes de Rumonge (liste non exhaustives) ainsi que l’eau des rivières et du Lac Tanganyika. Les paramètres physiques (conductivité, pH, température) ont été mesurés sur tous ces points d’eau (Illustration 9).

De plus, cette équipe a prélevé un total de 22 échantillons sur quinze sources, le forage S2 de la REGIDESO et le Lac Tanganyika (cercles blancs) pour des analyses complètes qui ont été effectués par le laboratoire du BGR à Hanovre.

Illustration 9. Localisation des points d’eau échantillonnés pour les analyses chimiques et bactériologiques.

3.5.1 Protocole d’échantillonnage et méthode d’analyse chimique

Les prélèvements d’eau des sources et mesures de terrain ont été effectués entre le 28 mai et 26 juin 2013 (exceptées pour les sources de Rubungo et Risase qui ont été prélevées en février 2014)

Les sources ont été échantillonnées le plus proche possible du captage, soit au niveau de la chambre de captage, si elle existe, ou autrement directement à la source pour les petits ouvrages communautaires.

10

L’eau prélevée a été répartie dans différents flaconnages adaptés aux types d’analyses à effectuer.

• Flacons en polyéthylène de 500 ml pour les anions, remplis avec l’eau sans réactif ; et • flacons en polyéthylène de 100 ml pour les cations, éléments traces et métaux, remplis

avec de l’eau filtrée et acidifiée à l’acide nitrique (conservation pH < 2).

Les flacons ainsi préparés sont conservés dans des glacières à basse température (2°C < T < 8°C). Les glacières sont alors expédiées par transport express au laboratoire BGR basé à Hanovre.

Les appareils utilisés sur le terrain pour les analyses in situ lors de la campagne de prélèvements sont la Multi-paramètres WTW Multi 3430 pour la conductivité, pH et température.

3.5.2 Paramètres physiques

Conductivité, pH et température

La conductivité est très basse pour les sources, allant de 10 à 170 µS/cm.

Le pH est en général acide pour les sources, allant de 4.9 à 7, comme d’ailleurs pour les sources du reste du Burundi.

Les températures des sources sont comprises entre 19,7 C et 27,7 C. Les températures relevées sont très dépendantes du mode de prélèvement (cellule à circulation continue, seau,..), des conditions climatiques, de l’altitude et de l’heure du prélèvement. Ainsi, les nuances mises ici en évidence sont à prendre avec précaution. L’analyse de ces températures montre que d’une manière générale elles semblent relativement élevées comparées à la température moyenne de l’air calculée dans le chapitre 3.2.2. Comme mentionné précédemment, ce constat est probablement associé au mode de prélèvement (au seau) et à l’heure de prélèvement (période chaude de la journée).

Malgré ces biais, une corrélation a pu être mise en évidence entre la température des sources et leurs altitudes (Illustration 10). Les altitudes ont été mesurées en GPS simple, ce qui induit une imprécision supplémentaire.

Illustration 10. Relation entre température et altitude des sources

y = -0.0058x + 30.773

R² = 0.5764

15

17

19

21

23

25

27

29

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Te

mp

éra

ture

en

°C

Altitude en mètre

11

3.5.3 Résultats des analyses chimiques

Le facies des eaux de sources est divisé en trois groupes différents avec une majorité des eaux des sources ainsi que l’eau du Lac Tanganyika présentant un facies bicarbonaté calcique et magnésien, suivi par un facies chloruré et sulfaté calcique et magnésien pour six sources et carbonatée sodique et potassique pour deux autres sources (Illustration 11). La distribution de ces groupes sur une carte ne présente aucune corrélation particulière (topographique, géologique, ou autre). Le nitrate joue un rôle négligeable dans la composition des eaux des sources et ne modifie pas considérablement leur facies. Seul les sources Mahoro I et II changent de chloruré et sulfaté calcique et magnésien à bicarbonaté calcique et magnésien.

Illustration 11. Diagramme de Piper pour les sources AEP de Rumonge, les sources GIRE et le Lac Tanganyika avec nitrate (gauche) et sans nitrate (droite)

Le tableau suivant présente une synthèse des résultats des analyses physico-chimiques réalisées par le laboratoire du BGR à Hanovre (Tableau 1).

Tableau 1. Synthèse des analyses physico-chimiques des eaux de sources réalisées par le laboratoire du BGR

Nom date K Na Cl Mg Ca SO 4 HCO3 Fe(II) Mn NO3 NH4 NO2 F PO4 U

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µg/l

Risase mai-13 0,8 1,9 0,86 1,43 2,63 0,88 17,3 0,03 0,001 1,04 <0,01 <0,003 0,05 <0,03 p.a.

Honga I mai-13 2,0 0,8 1,12 0,65 0,80 3,49 3,3 0,02 0,025 1,56 <0,01 <0,003 0,04 <0,03 p.a.

Honga II mai-13 1,4 0,8 1,21 0,59 0,45 2,93 1,7 0,01 0,016 1,29 <0,01 <0,003 0,04 <0,03 p.a.

Nyagasaka mai-13 1,0 1,5 0,26 1,31 1,97 1,29 13,8 0,02 0,007 1,49 <0,01 <0,003 0,08 <0,03 p.a.

Kanyenkende juin-13 0,4 0,7 0,27 0,27 0,54 0,59 3,9 0,01 0,005 0,20 <0,01 <0,003 0,06 <0,03 p.a.

Kanyenkende II juin-13 0,8 1,0 0,62 1,43 1,76 1,04 11,9 0,01 0,009 1,55 <0,01 <0,003 0,05 <0,03 p.a.

Kyarungana juin-13 0,2 0,4 0,17 0,16 0,30 0,55 0,05 0,01 0,003 2,20 <0,01 <0,003 0,01 <0,03 p.a.

Gitanga I juin-13 0,3 1,0 0,50 1,22 1,98 0,73 9,0 0,01 0,001 4,88 <0,01 <0,003 0,03 <0,03 p.a.

Gitanga II juin-13 0,4 1,1 0,63 1,39 2,50 0,75 14,0 0,02 0,002 2,21 <0,01 <0,003 0,03 <0,03 p.a.

Mahoro I juin-13 0,3 0,5 0,29 0,25 0,60 0,70 2,0 0,01 0,003 1,37 <0,01 <0,003 0,02 <0,03 p.a.

Masho I juin-13 0,5 1,4 0,76 1,16 2,57 0,92 13,7 0,01 0,001 1,24 <0,01 <0,003 0,03 <0,03 p.a.

Masho II juin-13 0,4 1,4 0,63 1,15 2,65 1,01 13,9 0,01 <0,001 1,10 <0,01 <0,003 0,03 <0,03 p.a.

Kabumburi juin-13 0,6 5,9 0,22 0,29 0,49 0,82 14,9 0,02 0,003 3,46 <0,01 <0,003 0,16 0,19 p.a.

Kabumburi II juin-13 0,3 0,3 0,28 0,17 0,48 0,83 0,5 0,01 0,006 1,82 <0,01 <0,003 0,01 <0,03 p.a.

Mahoro II juin-13 0,3 1,3 0,66 0,57 1,45 1,32 4,9 0,05 0,006 3,60 <0,01 <0,003 0,04 0,02 0,02

Kiyungwe juin-13 1,2 1,1 0,51 0,46 1,25 2,34 3,2 0,01 0,013 3,66 <0,01 <0,003 0,03 <0,03 p.a.

Kiyungwe I juin-13 2,5 7,3 0,22 0,78 5,99 1,27 40,2 0,01 <0,001 1,06 <0,01 <0,003 0,11 0,39 p.a.

Kiyungwe II juin-13 2,5 7,2 0,09 0,97 6,23 1,17 42,2 0,01 0,005 0,54 <0,01 <0,003 0,14 0,26 p.a.

12



Nyonyi AEP juin-13 2,1 6,6 0,85 1,69 5,92 4,19 36,3 0,02 0,001 1,95 <0,01 <0,003 0,11 0,18 0,34

LAC TANGANYIKA févr.-14 30,8 57,7 26,60 40,30 12,30 3,85 332,0 0,01 0,002 0,54 0,05 0,009 1,02 0,03 p.a.

RUBUNGO févr.-14 0,2 1,9 1,54 0,27 0,93 1,36 6,2 0,06 0,023 <0,003 0,01 <0,003 0,09 <0,03 p.a.

RISASE févr.-14 0,9 2,1 1,06 1,63 3,12 0,90 20,3 0,01 0,001 1,02 <0,01 <0,003 0,07 0,03 p.a.

Aepkitarungana févr.-14 0,3 0,3 0,22 0,17 0,48 0,83 0,5 0,01 0,006 1,82 <0,01 <0,003 0,01 <0,03 p.a.

valeur limite OMS 0,30 0,400 50,00 3,00 1,50 30,00

Note : p.a. : pas analysé

D’après ces résultats, toutes les eaux de sources analysées sont conformes aux normes OMS.

3.6 La qualité bactériologique de l’eau potable de Rumonge

Les coliformes vivent dans les intestins des mammifères, oiseaux, reptiles et insectes, mais sont également présents dans la nature, comme sur les feuilles, et dans le sol où ils digèrent la matière organique. En général, les coliformes totaux sont utilisés comme indicateur pour suivre la qualité des traitements de l’eau et l’intégrité des réseaux d’eau. Ils peuvent aussi être utilisés pour suivre l’évolution dans le temps de la qualité d’une masse d’eau souterraine.

Escherichia coli (E. coli) est un groupe de bactéries commun dans l’intestin humain et des animaux à sang chaud, facile à détecter. Quelques souches peuvent être pathogènes entraînant des gastro-entérites, infections urinaires, méningites, ou sepsis. La présence d’E. coli dans l’eau est considéré comme le meilleur indicateur de contamination récente de matières fécales.

Les entérocoques indiquent aussi une contamination fécale, même en absence d’E. coli. Ils sont plus résistants et ont tendance à survivre plus longtemps dans les environnements aqueux, mais apparaissent souvent avec des concentrations dix fois inférieures à l’E. coli. Cela explique pourquoi parfois des entérocoques ne sont pas détectables même si d’E. coli est présent et vice versa.

Selon l’OMS, les indicateurs E. coli et entérocoques ne devraient pas être présent dans l’eau de boisson.

3.6.1 Protocole d’échantillonnage et méthode d’analyse bactériologique

L’équipe BGR a effectué 17 analyses des sources et forages entre décembre 2012 et novembre 2014 tandis que l’équipe GIRE a effectué 92 analyses en mai et juin 2013 (voir carte de localisation de l’Illustration 9).

Les échantillons ont été prélevés dans des bouteilles stériles et conservés dans une glacière (2 à 8°C) jusqu’au moment de l’analyse. Le temps entre l’échantillonnage et l’analyse ne dépasse pas 6 heures.

Echantillons BGR

Les analyses des coliformes totaux, Escherichia coli (E. coli) et Entérocoques ont été effectué avec la méthode IDEXX Colilert-18/Quanti-Tray (certifiée NF Validation par AFNOR; ISO 9308-2:2012) au laboratoire de l’IGEBU (Gitega).

Le réactif Colilert-18 utilisé permet de détecter dans l'eau la présence des coliformes totaux et de bactéries E. coli. Lorsque les coliformes totaux ou fécaux métabolisent ONPG, le substrat chromogène-indicateur de Colilert-18, l'échantillon vire au jaune. Si l’échantillon est positif, le réactif MUG contenu dans Colilert-18 est métabolisé par les E. coli et génère une fluorescence. Le réactif Colilert permet de détecter simultanément ces bactéries avec comme limite de détection une colony forming unit par 100ml (CFU/100 ml) en 18 heures.

Le réactif Enterolert-E utilisé permet la détection d'entérocoques tels qu’E. faecium et

13

E. faecalis dans l'eau. Ce test est basé sur la technologie brevetée Defined Substrate Technology (DST) d'IDEXX. Lorsque les entérocoques utilisent leur enzyme ẞ-glucosidase pour métaboliser l'indicateur de nutriant Enterolert-E, le 4-méthyl-umbelliféryl ẞ-D-glucoside, l'échantillon devient fluorescent. Enterolert-E permet de détecter les entérocoques avec comme limite de détection une CFU/100 ml en 24 heures.

L’interprétation des résultats se fait à l’aide de la table d'interprétation MPN (Most Probable Number), ce qui permet de donner un résultat quantitatif de pollution fécale de l’eau analysée (procédure approuvée par les normes AFNOR, ISO 9308-2:2012).

Echantillons de l’équipe GIRE

L’équipe GIRE a utilisé Potakit de Wagtech, un matériel portatif de terrain qui utilise la filtration. Les indicateurs utilisés sont les coliformes thermotolérants, un sous-groupe des coliformes totaux que résiste à des températures de 44 à 45°C. Dans la majorité des cas, les populations de coliformes thermotolérants sont composées de manière prépondérante par la famille des E. coli mais aussi des familles de Citrobacter, Klebsiella et Enterobacter.

L’OMS accepte la mesure de coliformes thermotolérants comme un indicateur de pollution fécale, mais moins performants que la mesure des E. coli. Selon l’OMS, la présence de coliformes thermotolérants est donc une preuve de contamination par des matières fécales.

De la même manière que les E. coli, les coliformes thermotolérants ne devraient pas être présents dans l’eau de boisson.

3.6.2 Résultats des analyses bactériologues

En total 17 analyses ont été faites par le BGR sur 11 sources aménagées (avec des répétitions sur certaines sources). Leurs localisations sont indiquées par des triangles rouges dans l’Illustration 9. Les résultats (Annexe 8) montrent que 45% des sources ont au moins la présence d’une CFU/100ml d’E. coli et/ou Entérocoques.

Les analyses de l’équipe GIRE effectués sur 92 échantillons retombent sur les mêmes ordres de grandeurs, mais avec des teneurs relativement plus élevées avec 56% des sources qui présentent une contamination en coliformes thermotolérants (Illustration 12 et Annexe 7. Données brutes des analyses bactériologiques (Source : équipe GIRE)).

Ces résultats sont similaires à ceux trouvés à Gitega avec environ 40% de sources contaminées en E. coli sur 11 sources analysées et à Ngozi avec 44 % de sources contaminés sur 17 sources analysées (Tiberghien et al., 2014).

Illustration 12. Présence des coliformes thermotolérants dans 92 échantillons analysés par l’équipe GIRE.

44%

46%

10%

< 1

0.1 to 10

>10 to 100

> 100

14

4. Études et résultats de la prospection à Rumonge

Le projet GPES a initié une série d’études hydrogéologiques visant à améliorer la connaissance de la zone d’intervention et répondre aux objectifs initiaux à savoir l’évaluation du potentiel qualitatif et quantitatif des eaux souterraines de la plaine sédimentaire de Rumonge.

Ces travaux ont commencé par une étude de télédétection afin d’établir les endroits les plus propices pour l’installation des forages (par exemple croisement des linéaments importants). A la suite de cette étude et afin de comprendre plus précisément le contexte hydrogéologique, le projet GPES a décidé de construire trois piézomètres dans la plaine et de faire des pompages d’essai pour mesurer les paramètres hydrodynamiques de celle-ci.

Afin de mener à bien ces travaux, une étude de terrain visant à implanter les futurs piézomètres a été effectuée en mars 2013.

La construction des trois piézomètres plus deux piézomètres additionnels pour compléments d’information (pompages d’essai inclus) a été entreprise d’octobre 2013 à février 2014, globalement avec succès. De plus, des études géophysiques ont été effectuées (sondage électromagnétique, diagraphies) ainsi que des analyses chimiques d’eau.

L’interprétation du suivi des niveaux d’eau de trois piézomètres a été effectuée sur la période début 2014 début 2015, avec des prélèvements trimestriels d’échantillon d’eau pour analyse chimique.

Les prochains chapitres décrivent les résultats de ces travaux, accompagnés d’une interprétation de ceux-ci avec une estimation de la recharge.

4.1 Travaux de télédétection

La plaine de l’Imbo est affectée par les mouvements tectoniques originaires du Rift Est-Africain encore actif, visibles à l’aide des linéaments associés à la tectonique du rift qui apparaissent en générale parallèles à la côte du Lac Tanganyika. Ces mouvements ont affecté les sédiments supérieurs de la plaine et, de ce fait, des linéaments deviennent apparents à la surface.

Dans un environnement de rift, les linéaments peuvent indiquer un mouvement vertical de la plaine sédimentaire et subséquemment une déconnection des couches sableuses et argileuses. Mais dans le cas de Rumonge, ce n’est qu’une hypothèse car les taux de sédimentation tant que l’âge précis des mouvements sont encore inconnus.

L’Illustration 13 présente les différentes catégories de linéaments mis en évidence à l’aide de la télédétection. Les linéaments de catégorie 1 correspondent aux vallées principales, catégorie 2 aux vallées secondaires, catégorie 3 aux linéaments visualisés avec la télédétection et confirmés sur le terrain et catégorie 4 aux linéaments visualisés par la télédétection mais non confirmés sur le terrain.

15

Illustration 13. Catégories de linéaments dans la région de Rumonge déterminé à l’aide télédétection.

4.2 Implantation des piézomètres

Une équipe composée de représentants du projet GPES, du projet GIRE de la GIZ, de la REGIDESO et des autorités locales a effectué plusieurs missions de terrain afin d’identifier les sites potentiels pour implanter les piézomètres, l’objectif étant de trouver un site à forte productivité sans teneur en fer élevé dans l’eau. Cette sélection a été effectuée en considérant les points suivants:

• le potentiel en eaux souterraines estimé sur la base de la carte des potentialités et de la cartographie des linéaments réalisée pendant la mission de télédétection,

• un compromis entre le potentiel de débit et une moindre teneur en fer, fondée sur l’hypothèse que les teneurs en fer sont moindres sur les bordures de la plaine et augmentent en se rapprochant du lac (en fonction de la quantité de sédiments traversés),

• la représentativité des deux bassins versants situés à proximité de la ville de Rumonge,

• l’accessibilité du site aux engins de forage, et • la proximité du réseau électrique en cas d’une éventuelle installation de forages

d’exploitation par la REGIDESO.

16

4.3 Construction des piézomètres

4.3.1 Déroulement des travaux

La construction des trois premiers piézomètres ont donné des résultats intéressants en ce qui concerne l’extension géographique de la plaine sédimentaire, les débits dans un contexte quartzite/schiste et sédimentaire/socle granitique et sur leurs teneurs en fer (Barrat & Rakoto, 2014).

Le premier piézomètre RU-Pz01 se trouve dans les sédiments sur les premiers 90 mètres de profondeur puis dans le granite altéré sur 10 mètres. Les piézomètres RU-Pz02 et RU-Pz03 se trouvent en milieu cristallin (quartzites/schiste) respectivement à partir de 18 et 20 mètres de profondeur. Ces trois forages captent les zones de socle. Un des objectifs initial était l’évaluation du potentiel des sédiments de la plaine (qualitatif et quantitatif), mais il n’a pas pu être atteint à l’aide de ces trois forages initialement prévu.

Un quatrième piézomètre a donc été construit au milieu de la plaine afin d’évaluer le nombre de couche productive au sein de celle-ci ainsi que leur teneur en fer. Tous les forages existants (S1 et S2 de la REGIDESO, Savonor et hôtel David) captent le même aquifère entre 10 et 45 mètres de profondeur et ont tous des teneurs en fer importantes (de l’ordre de 10 mg/l ; ces teneurs ont été mesurées sur le forage S2 de la REGIDESO par le projet GPES et ont été communiquées pour les autres). Le résultat n’a pas permis de confirmer l’existence d’une autre aquifère distinct plus profond malgré le présence d’un horizon de sable très fin à 125 mètres de profondeur (arrêt de la foration à 130 mètres pour cause de problème technique). En revanche, ce piézomètre dont les crépines captent le même aquifère que les forages existants a permis de confirmer l’excellente productivité de celle-ci et sa teneur en fer qui avoisine 10 mg/l.

A la suite de ces quatre constructions, un cinquième piézomètre a été construit à la recherche d’une nappe avec une eau présentant un taux de fer peu élevé, mais toujours dans le plaine sédimentaire afin de garder la productivité de celle-ci. Le piézomètre RU-Pz05 a été construit proche des affleurements de granite à l’est, en restant dans la plaine. Ce dernier n’a fait que confirmer les premiers résultats du piézomètre RU-Pz01 avec une teneur en fer similaire (1,9 mg/l) mais avec une productivité moindre.

Les sections qui suivent détaillent les résultats des travaux effectués par unité géologique. Les résultats des piézomètres RU-Pz01 et RU-Pz05 sont présentées dans un premier temps (contexte granitique/sédimentaire) suivi par le groupe des piézomètres RU-Pz02 et RU-Pz03 (contexte quartzite/schiste) et enfin le groupe RU-Pz04 et les forages existants dans le contexte sédimentaire.

4.3.2 Résultats de construction des piézomètres RU-Pz01 et RU-Pz05

Le premier forage réalisé à Rumonge implanté dans une petite vallée, relativement proche d’un affleurement granitique a capté des formations alluviales sur une vingtaine de mètres (entre 60 et 80 m de profondeur) avant de rencontrer des altérites grenues suivis du granite altéré jusqu’à 99 m (Illustration 14). Cette dernière couche granitique a été équipée de crépines tout comme les sables alluvionnaires sus-jacents.

Les résultats de la diagraphie (gamma ray, courbe en noir) précisent avec quelques mètres de différence la lithologie définie au cours de la foration avec trois couches distinctes : argile (de 2 à 18 m de profondeur), sable fine avec alternance d’argile (20 à 84 m) avec une couche argilo-sableuse à une profondeur entre 27 et 29 m, et ensuite dessous le granite.

Les résultats les plus importants viennent des mesures au micro-moulinet (courbe en bleu dans l’Illustration 14), avec les venues d’eau qui proviennent essentiellement des granites altérés. Les couches sableuses au-dessus ne contribuent pratiquement pas à l’alimentation du piézomètre.

17

Illustration 14. Coupe lithologique, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RU-Pz01

Le piézomètre RU-Pz05 (Illustration 15) a été implanté relativement proche du RU-Pz01, près d’un affleurement de granite qui forme un éperon et marque la limite des alluvions. Le piézomètre RU-Pz05 traverse les alluvions sur les 23 premiers mètres et puis les altérations granitiques (sables) jusqu’à 51 mètres. Les granites altérés rencontrés entre 51 et 54 mètres n’ont pas été équipés à cause des problèmes techniques. Le potentiel quantitatif de ce piézomètre est bien inférieur à celui du RU-Pz01 (voir pompage d’essai dans chapitre 4.4) avec une qualité d’eau et une teneur en fer similaire.

Les résultats de ces deux piézomètres permettent de conclure que cette zone proche des granites est très intéressante, à condition de capter les granites altérées. Ces granites altérés sont très probablement alimentés par un système de failles. La présence de failles au niveau du RU-Pz01 n’a pas pu être confirmée.

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Illustration 15. Coupe lithologique, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RUPz05

4.3.3 Résultats de construction des piézomètres RU-Pz02 et RU-Pz03

Les piézomètres RU-Pz02 et RU-Pz03 ont été construits au marteau fond de trou (MFT) dans des formations endurées de bancs de schiste avec des petits niveaux de quartzite à partir de 24 m de profondeur pour le RU-Pz02 (Illustration 16) et 20 m de profondeur pour le RU-Pz03 (Illustration 17).

19


20


L’interprétation des résultats du micro-moulinet montre que les arrivées d’eau se situent au fond du piézomètre à partir de 80 m de profondeur dans les schistes fissurés ou quartzites pour le RU-Pz02 (Illustration 16) et autour de 58 m pour le RU-Pz03 dans ces mêmes formations (Illustration 17). Les bancs de quartzites n’ont pas pu être mis en évidence clairement pour ces deux piézomètres. Les valeurs de gamma ray entre 120 et 180 gAPI correspondent probablement à des schistes.

Concernant le RU-Pz02, la couche supérieure (0 à 12 mètres de profondeur) avec des radiations très faible correspond à des sables. Les niveaux de radiations de cette couche supérieure sont similaires à ceux rencontrés dans les sables alluvionnaires intercalés d’argile du RU-Pz01 (entre 20 et 85 mètres de profondeur). En revanche, cette couche n’a pas été mise en évidence sur le piézomètre RU-Pz03.

21

Lors de la foration du RU-Pz03, des grains de quartz ont été observés dans les cuttings et semblent indiquer la présence d’une faille ouverte au fond du forage (à partir de 98 m de profondeur). Due à des problèmes d’éboulements, ce forage n’a pas pu être équipé jusqu’au fond à 103 m comme initialement prévu (seulement jusqu’à 91 m). Pendant l’essai de pompage le forage n’a pas donné le débit rencontré en fin de foration (environ de 1 m3/h). Ce très faible débit de pompage s’explique par les éboulements qui ont obstrué la partie finale du forage, pourtant très productive dans les quartzites (estimé à 20m3/h lors de la foration).

4.3.4 Résultats de construction du RU-Pz04 et des forages existants

Le piézomètre RU-Pz04 a été réalisé dans les formations sédimentaires, au centre de la plaine alluviale de Rumonge. Après avoir traversé une première couche sablo-argileuse jusqu’à 9 m puis de sable moyen à grossier entre 9 et 13 m, un autre niveau de sable grossier a été rencontré et capté entre 30 et 40 m de profondeur. La suite de la foration a révélé une couche d’argile très puissante (80 m d’épaisseur) avec présence de quelques galets.

La présence d’un horizon sablo-argileux à partir de 123 m de profondeur laissait supposer l’atteinte d’une autre nappe, totalement inconnue jusqu’à présent. Cependant, la nature très argileuse des sables fins rencontrés à partir de 123 m et la complexité de la mise en place du tubage n’a pas incité à capter cet horizon. (Annexe 3).

Les résultats du micro-moulinet sur le RU-Pz04 dévoilent des arrivées d’eau régulière dans les sables tout au long des crépines, entre 29 et 40 m de profondeur (Illustration 18). Les radiations élevées de gamma ray entre 5,5 et 10 m de profondeur montrent une présence d’argile mais de manière discontinue.

Les forages existants hôtel David et Savonor présentent des coupes géologiques légèrement différentes. Les deux horizons de sables grossiers sont présents sur ces deux forages comme pour le RU-Pz04 mais à des profondeurs différentes, entre 8 m et 14 m puis entre 22 m et 29 m pour le forage hôtel David et entre 15 m et 18 m puis entre 24 m à 30 m pour le forage Savonor. Les forages de la REGIDESO ne sont pas assez précis quant à leurs coupes géologiques pour conclure sur la présence de ces horizons.

Tous ces forages sont très productifs (sur la base d’entretien avec les propriétaires) mais avec le même ordre de grandeur en ce qui concerne leurs teneurs en fer (10 mg/l)

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Illustration 18. Coupe lithologique à 57 mètres, construction du forage et diagraphies pour le piézomètre RU-Pz04 (la profondeur forée est de 138 mètres)

Le Tableau 2 suivant résume les résultats des travaux de forages.

Tableau 2. Résumé des résultats de foration

Forage Profondeur forée Date Aquifère N.S. Débit estimé Fe*

m finalisation capté m/rep (m³/h] (mg/l)

RU-Pz01 99 23/10/13 Granite altéré 13,07 17 1,5 RU-Pz02 91 28/10/13 Schiste/Quartzite 3,87 9 0,4 RU-Pz03 103 04/11/13 Schiste/Quartzite 1,70 1 1,4 RU-Pz04 138 12/11/13 Sable moyenne 1,41 12 >10,0 RU-Pz05 54 21/01/14 Sable granitique 14,50 11 1,7

Note : N.S. : Niveau statique en m sous repère (m/rep) Fe* : analyse effectuée à l’aide d’un kit d’analyse colorimétrique de terrain

Les résultats des travaux de construction des piézomètres permettent de conclure que la

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zone proche des granites est la plus intéressante (dans la zone du RU-Pz01), à condition de capter les granites altérées. Ces granites altérés sont très probablement alimentés par un système de failles. Dans ces conditions les débits obtenus seraient supérieurs à 10 m³/h et la qualité de l’eau conforme aux normes OMS, avec une teneur en fer d’environ 1,5 mg/l (résultat obtenu à l’aide d’un kit d’analyse colorimétrique de terrain).

4.4 Pompages d’essai des piézomètres

Des pompages d’essai ont été effectués sur chaque piézomètre. Malheureusement, la pompe utilisée étant trop petite (débit/hauteur manométrique totale (HMT) pas assez importants), les essais par paliers n’ont pas pu être entrepris de manière systématique sur chaque piézomètre (uniquement sur le RU-Pz02 et RU-Pz05). En revanche, les essais longue durée sur chaque piézomètre (environ 8 heure de pompage suivi d’une remontée de même temps) ont permis d’estimer les paramètres hydrodynamiques de la nappe aux droits des forages. Le tableau ci-dessous (Tableau 3) présente les résultats (détail en Annexe 4).

Tableau 3. Résumé des résultats pour les pompages d’essais

Forage Prof.For Prof.Equi. Date N.S. Qpomp Qcr Méthode T C CQ² Skin Limite Observation m m m/rep m3/h m3/h m²/s s²/m 5 m m

RU-Pz01 99 99 23/10/13 13,07 17

Theis 5,0E-02 300.000 6 2

Seul longue durée. Pertes quadratiques représentent 97% du rabattement total

RU-Pz02 91 86 28/10/13 3.87 9 3,5 Theis 1,4E-04 3.000.000 29

Pertes quadratiques représentent 67% du rabattement total

RU-Pz03 103 91 04/11/13 1,70 1

Theis 4,0E-06

Seul longue durée

RU-Pz04 138 44 12/11/13 1,41 12

Theis 2,5E-03 2.000 0

Seul longue durée.

RU-Pz05 54 51 21/01/14 14,50 11 5 Theis 9,0E-04 2.300.000 20 6 -200

Auto-développement pendant l’essai par paliers. Limite étanche en relation avec la colline granitique.

Note : Prof.For : Profondeur du forage Prof.Equi : Profondeur de la pompe N.S. : Niveau statique en m sous repère (m/rep) Qpomp : Débit utilisé pour le pompage d’essai Qcr : Débit critique ou débit d’exploitation Limite : Négative -> limite étanche

Les forages les plus productifs sont le RU-Pz01 et RU-Pz04. Lors des pompages d’essai le RU-Pz01 a montré des pertes quadratiques très importantes (97% des pertes de charges total) pour une transmissivité de 5,0*10-2 m2/s. Ces pertes de charge quadratique peuvent aussi venir du fait que l’alimentation du forage provient d’une couche plus profonde, à savoir du granite fracturé qui n’a pas été foré.

Dans le cas d’une exploitation des eaux souterraines dans cette zone, il serait très intéressant de pouvoir forer plus profondément afin de vérifier la présence d’un granite fracturé plus profond et le capter s’il est présent.

Le RU-Pz04 a aussi un excellent potentiel (T=2,5*10-3 m2/s) mais présente malheureusement une quantité de fer importante dans l’eau (environ 11,5 mg/l).

Le RU-Pz02 montre un potentiel suffisant pour une adduction de type rural avec un débit d’exploitation estimé à 3 m3/h, malgré des pertes de charges quadratique estimé à 70% des pertes de charges total. Ce site offre un potentiel probablement plus important mais

24

insuffisant pour une exploitation de type urbain.

Le piézomètre RU-Pz03 n’est pas représentatif du potentiel de cette zone du fait du problème de construction (éboulement et obstruction de la zone productive). L’analyse du débit à l’air lift en cours de foration montre un débit intéressant pour une adduction de type rural (20 m3/h).

Le piézomètre RU-Pz05 a aussi un problème de construction car les zones captées n’intègre pas les granites altérés comme prévu (problème lié à l’installation du forage). Hors ceux sont les granites altérés qui sont les plus intéressants dans cette zone (avec probablement présence de failles).

4.5 Piézométrie

4.5.1 Piézométrie locale

Le sens d’écoulement de la nappe sédimentaire de la plaine a été estimé à travers un nivellement par DGPS (GPS différentiel) des repères des cinq piézomètres et la mesure des niveaux d’eau de ces derniers en janvier 2014. Les niveaux d’eau des forages de la REGIDESO ont aussi été utilisés. L’analyse de ces résultats permet d’émettre l’hypothèse que les équipotentielles sont globalement parallèles à la ligne de rivage du Lac Tanganyika avec un sens d’écoulement depuis les affleurements (collines/ montagne) vers le lac (Illustration 19). Ceci en prenant comme hypothèses un seul système aquifère présent dans la plaine ou, ce qu’est plus réaliste, plusieurs aquifères multicouches interconnectés. Logiquement et d’après l’esquisse piézométrique, le gradient augmente considérablement dès que l’on s’approche des affleurements.

Il aurait été intéressant de pouvoir mesurer les autres points d’eau existants dans la plaine (hôtel David, Savonor) pour apporter une meilleure précision, mais ils n’ont pas un accès pour la sonde. Dans tous les cas, la tendance générale est bien un écoulement en direction du lac et perpendiculaire à la ligne de rivage.

Illustration 19. Esquisse piézométrique de la plaine de Rumonge en janvier 2014 selon les données de niveau d’eau obtenues des piézomètres RU-Pz04, RU-Pz05 et des forages de la REGIDESO.

4.5.2 Chroniques piézométriques

Les trois chroniques piézométriqudes autres sans aucunes relations apparentes.

Le RU-Pz04 (courbe en orange) montre deuxfévrier 2014 et entre le 29 mars et le 1évènements pluviométriques locaux. Une explication plus détaillée de cette relation pluviométrie/niveau d’eau est présentée dans hautes eaux du RU-Pz04 en 2014 commencent mipériode de hautes eaux démarre début avril. L’aquifère capté semble présenter un cycle corrélé au marqué par des maximums en novembre/décembre et mars/avril de manière générale. En effet; on observe une première petite montée du niveau d’eau entre fin novembre et fin décembre 2013 et entre mi-janvier à midécrit précédemment, à savoir mi

Le RU-Pz01 (courbe en rouge dans l’descente de 50 cm sur une période de un an2015 et des oscillations sinusoïdales

Le RU-Pz02 (courbe en jaune) de hautes eaux fin février début mars 2014similitudes comparée à celle du RUdébut 2014, de basses eauxpentes des courbes sont différentes. Il est donc très probable que l’aquifère au droit du RUPz02 suit aussi un cycle annuel.

25

piézométriques de RU-Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04

Les trois chroniques piézométriques présentés dans l’Illustration 20 sont différentes les unes des autres sans aucunes relations apparentes.

(courbe en orange) montre deux remontées très rapides entre le 7 et le 12 2014 et entre le 29 mars et le 1er avril 2015 très probablement associées à des

évènements pluviométriques locaux. Une explication plus détaillée de cette relation pluviométrie/niveau d’eau est présentée dans la section 4.5.2.1 ci-dessous. Les périodes

Pz04 en 2014 commencent mi-février pour terminer fin avril. En 2015, la période de hautes eaux démarre début avril. L’aquifère capté par le piézomètre RUsemble présenter un cycle corrélé au régime pluviométrique annuel de type bimodale marqué par des maximums en novembre/décembre et mars/avril de manière générale. En effet; on observe une première petite montée du niveau d’eau entre fin novembre et fin

janvier à mi-février 2015 suivi d’une grosse remontée comme décrit précédemment, à savoir mi-février 2014 et fin mars 2015.

courbe en rouge dans l’Illustration 20) montre une chronique cm sur une période de un an avec une très légère remontée à partir de mars

des oscillations sinusoïdales ; un cycle annuel n’est pas apparent.

(courbe en jaune) montre aussi des oscillations sinusoïdaleshautes eaux fin février début mars 2014. La forme de cette courbe présente des

similitudes comparée à celle du RU-Pz04 avec quasiment la même période de hautes eaux,début 2014, de basses eaux fin 2014 et de remontée, début 2015. Les amplitudes et les pentes des courbes sont différentes. Il est donc très probable que l’aquifère au droit du RUPz02 suit aussi un cycle annuel. Ceci reste à confirmer par un suivi sur du long terme.

sont différentes les unes

très rapides entre le 7 et le 12 avril 2015 très probablement associées à des

évènements pluviométriques locaux. Une explication plus détaillée de cette relation dessous. Les périodes d’

février pour terminer fin avril. En 2015, la piézomètre RU-Pz04

régime pluviométrique annuel de type bimodale marqué par des maximums en novembre/décembre et mars/avril de manière générale. En effet; on observe une première petite montée du niveau d’eau entre fin novembre et fin

évrier 2015 suivi d’une grosse remontée comme

re une chronique avec une légère avec une très légère remontée à partir de mars

.

s avec une période La forme de cette courbe présente des

période de hautes eaux, Les amplitudes et les

pentes des courbes sont différentes. Il est donc très probable que l’aquifère au droit du RU-Ceci reste à confirmer par un suivi sur du long terme.

Illustration 20 : Chroniques piézométriques pour les nouveaux piézomètres RUPz04 comparées avec la précipitation journalière (en haut) et mensuelle (en bas) mesurée à MpotaTora

Les chroniques piézométriqueniveau d’eau avec les niveaupiézomètre RU-Pz04 semble être corrélé au nbaisse du niveau d’eau entre le période des hautes eaux et basses eaux en 2014 est très semblable pour le RU-Pz04 et pour le lac Tanganyika, avec un démarrage de cette baisse fin avril 2014 et qui se termine mi

26

: Chroniques piézométriques pour les nouveaux piézomètres RU-Pz01, RUPz04 comparées avec la précipitation journalière (en haut) et mensuelle (en bas) mesurée à Mpota

piézométriques présentées dans l’Illustration 21 montrent laniveaux de la rivière Murembwe et du lac Tanganyika

Pz04 semble être corrélé au niveau d’eau du Lac Tanganyikabaisse du niveau d’eau entre le période des hautes eaux et basses eaux en 2014 est très

Pz04 et pour le lac Tanganyika, avec un démarrage de cette baisse fin avril 2014 et qui se termine mi-novembre 2014.

Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04 comparées avec la précipitation journalière (en haut) et mensuelle (en bas) mesurée à Mpota-

montrent la relation du lac Tanganyika. Seule le

Lac Tanganyika. En effet, la baisse du niveau d’eau entre le période des hautes eaux et basses eaux en 2014 est très

Pz04 et pour le lac Tanganyika, avec un démarrage de cette baisse fin

Illustration 21 : Comparaison desd’eau de la rivière Murembwe et le

Relation entre la chronique piézométrique du RU

Concernant le piézomètre RU

Illustration 23 présente la pluviométrie locale de la plaine de Rumonge (noté le niveau d’eau pour la période de décembre 2014 à avril 2015. Une relation a pu être mise en évidence entre toutes les remontées de niveau d’eau et un évènement de pluie locale. A titre d’exemple, lors de la plus grande remontée du niveau d’eau de fin mars, la pluviométrie montre 4 jours de pluie consécutive entre le 27 et 30 mars 2015 pour un total de 84un pic de 60 mm le 29 mars 2015. Cette hypothèse permet aussi de confirmer lcaractéristique de nappe libre de l’aquifère au droit du RU

Il est important de préciser que localement, à côté du piézomètre RUd’eau est présente pendant lade la fabrication de briques locales, a eu pour conséquence de possibles écoulements préférentiels d’eau vers l’aquifère, ceuxsuperficielle. Ces écoulements expliqueraient la remontée très rapide des niveaux d’eau de l’aquifère début février 2014 et fin mars 2015 au droit du piézomètre.

Illustration 22 : photo de la retenue

27

son des chroniques piézométriques des trois piézomètreset le Lac Tanganyika

Relation entre la chronique piézométrique du RU-Pz04 et la pluviométrie locale.

Concernant le piézomètre RU-Pz04, l’

présente la pluviométrie locale de la plaine de Rumonge (noté le niveau d’eau pour la période de décembre 2014 à avril 2015. Une relation a pu être mise

les remontées de niveau d’eau et un évènement de pluie locale. A titre d’exemple, lors de la plus grande remontée du niveau d’eau de fin mars, la pluviométrie montre 4 jours de pluie consécutive entre le 27 et 30 mars 2015 pour un total de 84

mm le 29 mars 2015. Cette hypothèse permet aussi de confirmer lcaractéristique de nappe libre de l’aquifère au droit du RU-Pz04.

Il est important de préciser que localement, à côté du piézomètre RU-d’eau est présente pendant la période des pluies (voir Illustration 22). Cellede la fabrication de briques locales, a eu pour conséquence de possibles écoulements

d’eau vers l’aquifère, ceux-ci dû à l’absence partielle de la couche d’argile superficielle. Ces écoulements expliqueraient la remontée très rapide des niveaux d’eau de

début février 2014 et fin mars 2015 au droit du piézomètre.

photo de la retenue d’eau au droit du piézomètre Ru-Pz04

s des trois piézomètres avec le niveau

viométrie locale.

présente la pluviométrie locale de la plaine de Rumonge (noté Mugomere) et le niveau d’eau pour la période de décembre 2014 à avril 2015. Une relation a pu être mise

les remontées de niveau d’eau et un évènement de pluie locale. A titre d’exemple, lors de la plus grande remontée du niveau d’eau de fin mars, la pluviométrie montre 4 jours de pluie consécutive entre le 27 et 30 mars 2015 pour un total de 84 mm avec

mm le 29 mars 2015. Cette hypothèse permet aussi de confirmer la

-Pz04, une retenue ). Celle-ci, créée à cause

de la fabrication de briques locales, a eu pour conséquence de possibles écoulements ci dû à l’absence partielle de la couche d’argile

superficielle. Ces écoulements expliqueraient la remontée très rapide des niveaux d’eau de

Illustration 23 : Comparaison de la chronique piézométrique à RUjournalière à Mugomere

Influence de la marée terrestre sur les niveaux d’eau

Les piézomètres RU-Pz01 et déformation volumique due aux marées terrestres (l’Illustration 20). La sensibilité des aquifères à ces déformations dépend des coefficients d'élasticité de chaque réservoir.

Pour pouvoir identifier plus étudiés, les données brutes de marées terrestres et des mesures sur piézomètres doivent été décomposées en domaine spectral en utilisant la d’identifier les différentes composantesl’Illustration 24 montre clairement l’influence de ces marées terrestres sur le (identique sur le RU-Pz01 mais non présentédes périodes de 12 heures lors derniers quartiers de lune avec les mêmes périodes. que cette influence confirme que ces aquifères sont captifs et/ou fissuréesphénomène de marée terrestre n’est visible que sur ces 2 types de systèmes aquifères. A l’inverse, le RU-Pz04 n’est ni captif ni fissuré, n’étant pas influencé par la marée terrestreplus, longues chroniques piézométriques nous permettrons de comprendre plus précisémles phénomènes enregistrés.

28

: Comparaison de la chronique piézométrique à RU-Pz04 avec l

marée terrestre sur les niveaux d’eau

01 et RU-Pz02 semblent être nettement influencés par la déformation volumique due aux marées terrestres (voir oscillations

). La sensibilité des aquifères à ces déformations dépend des coefficients d'élasticité de chaque réservoir.

plus précisément l'effet des marées terrestres sur les aquétudiés, les données brutes de marées terrestres et des mesures sur piézomètres doivent été décomposées en domaine spectral en utilisant la transformée de Fourier d’identifier les différentes composantes, ce qui ne fait pas l’objet de ce rapport. En

montre clairement l’influence de ces marées terrestres sur le mais non présenté) avec des amplitudes de l’ordre de 10 cm pour

des périodes de 12 heures lors des pleines lunes et de 1 à 3 cm lors des premiers et derniers quartiers de lune avec les mêmes périodes. Une première hypothèse permet de dire que cette influence confirme que ces aquifères sont captifs et/ou fissurées

estre n’est visible que sur ces 2 types de systèmes aquifères. A n’est ni captif ni fissuré, n’étant pas influencé par la marée terrestre

longues chroniques piézométriques nous permettrons de comprendre plus précisém

Pz04 avec la pluviométrie

02 semblent être nettement influencés par la oscillations sinusoïdales dans

). La sensibilité des aquifères à ces déformations dépend des coefficients

précisément l'effet des marées terrestres sur les aquifères étudiés, les données brutes de marées terrestres et des mesures sur piézomètres doivent

ransformée de Fourier rapide afin rapport. En revanche,

montre clairement l’influence de ces marées terrestres sur le RU-Pz02 avec des amplitudes de l’ordre de 10 cm pour

des pleines lunes et de 1 à 3 cm lors des premiers et ne première hypothèse permet de dire

que cette influence confirme que ces aquifères sont captifs et/ou fissurées parce que le estre n’est visible que sur ces 2 types de systèmes aquifères. A

n’est ni captif ni fissuré, n’étant pas influencé par la marée terrestre. De longues chroniques piézométriques nous permettrons de comprendre plus précisément

Illustration 24 : Décomposition des phases lunaires pour la chronique piézométrique du Pz02

4.6 La qualité de l’eau souterraine

Les analyses et interprétations de ce chapitre sont qui a mesuré les paramètres physiques de REGIDESO (S2). Une série avec d’intervalles est disponible. A chaque occasion des échantillons d’eau des piézomètres ont été prélevés ainsi que des prélèvements d’eau de pluie et de surface (lac) pour les analyses isotopiques (δ18O et δ2H).

4.6.1 Qualité physico-chimique

Les prélèvements et mesuresaoût 2014 pour les piézomètresprélèvement des eaux de précipitation et du lac destinées aux au cours de cette même période

Pour les analyses chimiques complètesprélèvement adapté. Les piézomètres ont fait l’objet de pompages préalables aux prélèvements. Ce protocole est nécessaire afin dl’eau souterraine. La pompe utilisée est une pompe de dimension Grundfos. Elle fonctionne sur groupedéterminés de façon à permettre laIls ont été évalués et ajustés pour chaque piézomètre

L’eau prélevée a été répartie dans différents flaconnageseffectuer et envoyée à Hanovre (voir

Pour les analyses isotopiques les ambrée et aussi envoyé par transport express

Les appareils utilisés sur le terrain pour les analyses in situ lors de la campagne de prélèvements sont :

791.2

791.3

791.4

791.5

791.6

791.7

791.8

791.9

792N

ive

au

pié

zom

ètr

iqu

e e

n m

/ Z

Piézomètrie Pz02 (logger)

1er

quartier

7/5

pleine

lune

14/5

dernier

quartier

21/5

29

: Décomposition des phases lunaires pour la chronique piézométrique du Pz02

souterraine dans la plaine de Rumonge

Les analyses et interprétations de ce chapitre sont basées sur le travail de qui a mesuré les paramètres physiques de cinq piézomètres et un forage d’exploitation de la

avec deux à trois mesures pour chaque piézomètred’intervalles est disponible. A chaque occasion des échantillons d’eau des piézomètres ont été prélevés ainsi que des prélèvements d’eau de pluie et de surface (lac) pour les analyses

chimique

s de terrain ont été effectués entre le 26 décembre 2013 et le 6 pour les piézomètres et le forage d’exploitation S2 de la

prélèvement des eaux de précipitation et du lac destinées aux analyses isotopiquecette même période.

les analyses chimiques complètes, chaque type de contexte a fait l’objet d’un mode de Les piézomètres ont fait l’objet de pompages préalables aux

protocole est nécessaire afin de prélever un échantillon représentatif de La pompe utilisée est une pompe de dimension deux

. Elle fonctionne sur groupe électrogène. Les temps de pompages ont été déterminés de façon à permettre la vidange équivalente de trois fois le volume de l’ouvrage

pour chaque piézomètre.

L’eau prélevée a été répartie dans différents flaconnages adaptés aux types d’analysesà Hanovre (voir le chapitre 3.5.1)

isotopiques les échantillons sont conservés dans des envoyé par transport express au laboratoire BGR de Hanovre

Les appareils utilisés sur le terrain pour les analyses in situ lors de la campagne de

Piézomètrie Pz02 (logger) Piézomètrie Pz02 (mesures manuelles)

dernier

quartier

dernier

quartier

19/06

1er

quartier

5/7

pleine

lune

28/5

1er

quartier

5/6

: Décomposition des phases lunaires pour la chronique piézométrique du Pz02

sur le travail de l’équipe GPES piézomètres et un forage d’exploitation de la

mesures pour chaque piézomètre, à trois mois d’intervalles est disponible. A chaque occasion des échantillons d’eau des piézomètres ont été prélevés ainsi que des prélèvements d’eau de pluie et de surface (lac) pour les analyses

entre le 26 décembre 2013 et le 6 de la REGIDESO. Le

isotopiques a eu lieu

haque type de contexte a fait l’objet d’un mode de Les piézomètres ont fait l’objet de pompages préalables aux

e prélever un échantillon représentatif de pouces de marque

Les temps de pompages ont été fois le volume de l’ouvrage.

adaptés aux types d’analyses à

bouteilles en verre Hanovre.

Les appareils utilisés sur le terrain pour les analyses in situ lors de la campagne de

Piézomètrie Pz02 (mesures manuelles)

dernier

quartier

19/07

30

• La sonde multi-paramètres WTW Multi 3430 pour la conductivité, le pH et la température ;

• des loggers installés dans les piézomètres pour la mesure des températures des eaux souterraines ; et

• une cellule à circulation pour les mesures d’oxygène dissous.

Paramètres physiques

Conductivité et pH

Les piézomètres et forages sont peu minéralisés avec des valeurs de conductivité entre 201 et 595 µS/cm, respectivement pour les piézomètres RU-Pz04 et RU-Pz05 (Tableau 4). On remarque que les taux de minéralisation sont très stables dans le temps.

La faible minéralisation du piézomètre RU-Pz04 provient probablement du fait de la recharge locale rapide avec une eau de pluie très peu minéralisée.

Les valeurs de pH dans les piézomètres et forages sont neutres entre 6,5 et 7,3 (Tableau 4). Les piézomètres de la plaine sédimentaires et granite altéré (RU-Pz01, RU-Pz04 et RU-Pz05) ont des valeurs de pH légèrement plus acide (inférieur à 7) alors que les pH dans les piézomètres implantés dans les schistes quartzites (RU-Pz02 et RU-Pz03) sont plutôt neutres à légèrement basique (supérieur à 7).

Tableau 4 : conductivités et pH des piézomètres et forage de la REGIDESO Nom Date pH EC (µS/cm)

F. REGIDESO 27/12/2013 6.48 254

RU-Pz01

26/12/2013 6.9 406 20/02/2014 6.712 392

06/08/2014 6.726 400

09/01/2015 6.738 401 09/01/2015 6.738 401

18/02/2015 6.426 400

RU-Pz02

27/12/2013 7.53 467 19/02/2014 7.2 n.a.

05/08/2014 7.336 465

08/01/2015 7.302 463 18/02/2015 6.993 465

RU-Pz03

27/12/2013 7.46 546

05/08/2014 7.18 553

09/01/2015 7.214 545 19/02/2015 6.798 543

RU-Pz04

27/12/2013 6.64 204

06/08/2014 6.396 201 08/01/2015 6.387 202

17/02/2015 6.027 201

RU-Pz05

19/02/2014 6.671 576

06/08/2014 6.662 594 09/01/2015 6.623 595

09/01/2015 6.623 595

19/02/2015 6.521 588

Température de l’eau souterraine

Les températures des eaux souterraines ont été mesurées de manière continue à l’aide des loggers installés dans les piézomètres RU-Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04 (Illustration 25). Les températures ont aussi été mesurées lors des analyses faites avec la cellule à circulation continue dans les piézomètres RU-Pz01, RU-Pz04 et RU-Pz05 le 17 septembre 2014 ainsi que lors de prélèvement d’échantillon d’eau (moyenne de trois mesures en décembre 2013, février et août 2014, voir Tableau 5).

31

L’analyse des températures fait apparaitre des écarts très importants dans ces mesures. Ceci provient très probablement du gradient géothermique prévalent dans la région. Les loggers mesurent la température de l’eau à la profondeur de son installation, mais les températures mesurées lors des prélèvements correspondent à la profondeur des venues d’eau ou des crépines. Un gradient géothermique de l’ordre de 5,07°C par 100 m de profondeur a été estimé (Illustration 26). La température moyenne de l’air a été intégrée au graphe car elle correspond théoriquement à la température de l’eau à 10 mètre de profondeur. Le gradient géothermique est plus haut que la normale mondiale (de l’ordre de 2,5 to 3°C/100m). Ceci est relativement logique pour un contexte de rift toujours en activité.

La deuxième observation au regard de l’Illustration 25 fait apparaitre des températures légèrement fluctuantes pour le piézomètre RU-Pz01, ce qui pourrait être dû au mode d’alimentation de la nappe, à travers des fissures. Le changement de position du logger dans le forage (à 40 m au lieu de 30 m de profondeur) le 12 avril 2014 a induit une augmentation de températures dû au gradient géothermique (plus haute vers le fond du forage).

Illustration 25 : Température des eaux souterraines mesurées dans le RU-Pz01, RU-Pz02 et RU-Pz04 à l’aide des loggers

Tableau 5. Température des eaux souterraines

Nom T°C avec cellule à circulation continue

T°C moyenne lors des échantillonnages T°C loggers

RU-Pz01 29,68 29,00 26,1 RU-Pz02 25,70 24,5 RU-Pz03 26,25 RU-Pz04 25,50 26,35 24,8 RU-Pz05 28,50 28,20

24.0

24.5

25.0

25.5

26.0

26.5

Te

mp

éra

ture

en

°C

RU-Pz02 RU-Pz04 RU-Pz01

Illustration 26 : Graphique du gradient géochimique mesuré dans la plaine de Rumonge

Oxygène dissous dans l’eau souterraine

Des mesures d’oxygène dissous à l’aide de la cellule à circulation continue a permis de confirmer qu’aux droits des forages réducteur avec une concentration d’oxygène dissous proche de 0piézomètres (mesures du 17 septembre 2014)pendant deux heures de mesures (et volumes).

Résultats des analyses chimiques

Les ions majeurs et éléments

Le forage S2 de la REGIDESO, les piézomètres Tanganyika présentent un faciès géochimique similaire de type bicarbonaté calcique magnésien (Illustration 27).

Le nitrate joue un rôle négligeablemodifie pas leur facies.

32

radient géochimique mesuré dans la plaine de Rumonge

dissous dans l’eau souterraine

dissous à l’aide de la cellule à circulation continue a permis de confirmer qu’aux droits des forages RU-Pz01, RU-Pz04 et RU-Pz05 le milieu est réducteur avec une concentration d’oxygène dissous proche de 0 mg/l

(mesures du 17 septembre 2014). Aucunes variations n’ont heures de mesures (et après vidange des piézomètres

Résultats des analyses chimiques

traces

REGIDESO, les piézomètres RU-Pz01 à RU-Pz05 ainsi que l’eau du présentent un faciès géochimique similaire de type bicarbonaté calcique

négligeable dans la composition des eaux des

radient géochimique mesuré dans la plaine de Rumonge

dissous à l’aide de la cellule à circulation continue a permis de 05 le milieu est très

mg/l pour les trois n’ont été mesurées de trois fois leurs

05 ainsi que l’eau du Lac présentent un faciès géochimique similaire de type bicarbonaté calcique et

piézomètres et ne

33

Illustration 27 : Diagramme de Piper des piézomètres, forage et Lac Tanganyika

Le tableau suivant présente une synthèse des résultats des analyses physico-chimiques réalisées par le laboratoire du BGR à Hanovre (Tableau 6). Les valeurs marquées en jaune indiquent les concentrations supérieures aux recommandations de l’OMS (sans impact sur la santé) et celles en rouge indiquent les limites de l’OMS ayant un impact sur la santé.

Concernant le fer, l’OMS propose un seuil de 0,3 mg/l correspondant à l’acceptabilité par l’être humain en termes de goût, d’odeur et de couleur (paramètres organoleptiques). Ce seuil de 0,3 mg/l correspond aussi à la concentration à partir de laquelle des dépôts se forment dans les canalisations d’eau potable. Il est important de rappeler que ce seuil de 0,3 mg/l n’est pas associé à un critère de santé publique. Ce seuil peut donc être adapté aux conditions locales et surtout à l’acceptation des populations concernées par ce problème, en fonction entre autres des alternatives de points d’eau potable.

Tableau 6. Synthèse des analyses physico-chimiques de l’eau souterraine réalisées par le laboratoire du BGR



RU-Pz01

déc.-13 5,3 34,5 6,75 11,9 32,8 12,5 227 1,8 0,2 <0,003 0,11 0,006 1,02 0,2 0,03

févr.-14 5,3 34,2 6,71 11,8 33,8 15,6 225 1,9 0,1 <0,003 0,08 <0,003 1,37 0,2 0,02

août-14 5,3 34,1 6,50 11,6 34,2 17,5 217 2,3 0,1 <0,003 0,06 <0,003 1,32 0,2 0,01

RU-Pz02

déc.-13 4,7 46,1 4,15 7,65 44,0 16,8 277 0,2 0,1 0,01 0,08 <0,003 1,09 0,03 0,11

févr.-14 4,7 46,4 4,27 7,72 44,2 16,6 279 0,3 0,1 <0,003 0,09 <0,003 1,17 <0,03 0,08

août-14 4,6 45,9 4,12 7,75 44,4 16,6 279 0,4 0,1 <0,003 0,08 0,005 1,15 <0,03 0,08

RU-Pz03 déc.-13 6,0 53,6 6,60 14,4 44,9 12,3 338 0,3 0,5 1,09 0,27 0,475 0,15 0,11 34,90

août-14 5,3 45,2 7,23 16,0 48,1 3,96 353 1,4 0,4 0,05 0,97 0,008 0,21 0,17 7,83

RU-Pz04 déc.-13 1,6 9,4 1,22 4,88 13,1 0,09 123 11,5 0,3 <0,003 3,25 <0,003 0,30 1.0 0,02

août-14 1,6 10,0 1,22 4,97 13,3 0,38 128 12,3 0,3 <0,003 3,30 <0,003 0,31 1.0 0,01

RU-Pz05 févr.-14 6,0 48,9 9,55 10,6 62,4 8,19 364 1,9 0,8 0,004 1,74 0,012 1,35 0,2 0,20

août-14 6,0 47,3 9,20 10,5 62,1 6,98 372 2,9 0,9 0,04 1,99 <0,003 1,36 0,2 0,09

Forage S2 REGIDESO déc.-13 2,1 21,6 11,20 5,1 14,4 4,55 131 10,7 0,3 0,16 1,74 <0,003 0,27 0,6

Valeur limite OMS (santé) 0,4 50,00 3,00 1,50 30,00

Recommandation OMS 0.3

Une analyse détaillée des résultats amène aux commentaires suivants :

• La présence d’ammonium (>0,2 mg/l) pour RU-Pz03, RU-Pz04 et RU-Pz05 ainsi que la présence de nitrite (>0,2 mg/l) pour RU-Pz03, qui traduit normalement une pollution d’origine anthropique. Cette présence peut être associée à l’utilisation d’engrais sur les

34

cultures de palmiers à huile. Les planteurs, sur recommandations de l’Office d’Huile de Palme (OHP), utilise théoriquement des engrais azotés (urée) pendant les 4 premières années de la culture de palmiers à des doses de l’ordre de 300 g/plant ;

• la présence de fer est générale dans la nappe des alluvions de Rumonge. La teneur augmente en se rapprochant du Lac, où elle est voisine de 10 mg/l (RU-Pz04, forages de la REGIDESO, hôtel David, Savonor et Prison). Une teneur moindre a été rencontrée aux abords des reliefs (moyenne de 2,02 mg/l à RU-Pz01 et 2,40mg/l à RU-Pz05). Les forages RU-Pz02 et RU-Pz03 présentent des teneurs qui se trouvent au-dessus du seuil d’acceptation en terme organoleptique à savoir supérieure à 0,3 mg/l (0,23 mg/l et 0,30 mg/l respectivement). Une autre observation concerne les variations mesurées. Les teneurs en fer ont augmenté au cours de l’année avec des valeurs plus élevées en août 2014, probablement dû à la saison sèche. Mais ceci reste à confirmer avec un suivi régulier ;

• les teneurs en manganèse sont légèrement supérieurs aux limites de l’OMS (0,2 mg/l pour des raisons organoleptiques et 0,4 mg/l pour des raisons de santé) pour les piézomètres, en moyenne RU-Pz03 avec 0,5 mg/l, RU-Pz04 avec 0,3 mg/l et RU-Pz05 avec 0,8 mg/l ; et

• une concentration au-dessus de la limite de l’OMS en uranium á été mesurée dans le piézomètre RU-Pz03 en décembre 2013, mais n’a pas été confirmé dans une deuxième occasion en août 2014. Un suivi régulier est nécessaire afin de déterminer la variation de cette concentration.

4.6.2 Résultats des analyses isotopiques

Les compositions isotopiques des eaux de pluie de Burundi définissent une ligne locale de précipitation (ligne en noir dans l’Illustration 28) que peut être considérée comme le point de partage de toutes les eaux de Burundi. Les eaux des sources autour de la plaine de Rumonge définissent une ligne moins inclinée que la locale (en rouge). C'est-à-dire qu’elles sont rechargées par l’eau de précipitation qui a subi une certaine évaporation. Enfin, les eaux des forages montrent une pente encore plus faible et sont donc rechargés par la précipitation qui a subi un degré d’évaporation plus important.

Illustration 28 : Relation δ2H vs. δ18O pour les eaux des piézomètres et sources du bassin versant

Il existe une corrélation entre le δ18O de l’eau des sources et leurs altitudes (voir Illustration

δ2H = 6,0 δ18O + 8,4

δ2H = 3,2 δ18O - 0,6

δ2H = 7,6 δ18O + 13,6

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

δ2H (‰)

δ18O (‰)

Sources

Lac

RU-Pz01

RU-Pz02

35

29). En utilisant cette corrélation, il est possible de proposer une estimation de l’altitude à laquelle la recharge des piézomètres se situerait. D’après cette corrélation, les concentrations en δ18O des piézomètres montrent que l’altitude de la recharge correspond aux sources se trouvant entre 1050 et 1500 m d’altitude (voir carte dans l’Illustration 30).

Il est important de dire que cette estimation de la recharge reste très théorique et devra être confirmé à travers d’autres études. De plus, cette estimation ne prend pas en compte le possible mélange de différents types d’eaux de recharge, en particulier pour l’aquifère au droit du RU-Pz04 qui présente une recharge locale en plus d’une recharge des montages.

Illustration 29 : Utilisation du gradient d’altitude pour estimer la zone de recharge

Illustration 30 : Carte de la zone de recharge hypothétique des piézomètres (région en bleu) basée sur le model numérique de terrain (MNT)

R² = 0.6529

-4.0

-3.8

-3.6

-3.4

-3.2

-3.0

-2.8

-2.6

-2.4

-2.2

-2.0

δ18O

Altitude (m)Sources altitude calculée RU-Pz01

Altitude calculée RU-Pz02 Altitude calculée RU-Pz03

36

4.6.3 La qualité bactériologique des piézomètres

Les résultats bactériologiques des premiers analyses de l’eau des piézomètres sont assez surprenants (Tableau 7). Quasiment tous les piézomètres montrent une contamination bactérienne. Celle-ci proviendrait soit d’un problème d’échantillonnage (tuyau d’exhaure contaminé), ou soit d’un problème de conservation des échantillons (supérieur à 6 heures). La construction des piézomètres a été envisagée comme cause mais tous ont été cimentés au niveau de l’annulaire. Il semblerait très étonnant que la nappe elle-même soit contaminée, les piézomètres étant en amont de la ville, à par le RU-Pz04.

Le dernier échantillonnage qui a eu lieu entre le 9 et 10 avril 2015 montre une eau indemne de E. coli et Entérocoques. Le système d’exhaure (pompe et tuyau) a été désinfecté au préalable. Ces derniers résultats démontrent que très probablement, les résultats des premières campagnes ont été faussés par un problème d’échantillonnage.

Tableau 7 : Résultats des analyses bactériologiques des piézomètres et forage

Nom Date pH C.E. µS/cm

Coliformes totaux CFU/100ml

E. coli CFU/100ml

Entérocoques CFU/100ml

Forage S2 REGIDESO 27/12/2013 6,64 204 1 <1 1

RU-Pz01

20/02/2014 6,71 392 101,4 1 5

22/05/2014 9,5 <1 <1

10/04/2015 à 9h50

26,2 <1 <1

10/04/2015 à 10h20

11,0 <1 <1

10/04/2015 à 11h00 6,64 401 6,3 <1 <1

RU-Pz02

27/12/2013 6,90 406 15,8 <1 30,9

19/02/2014 7,20 451 579,4 1 52,5

09/04/2015 à 09h30

8,4 <1 <1

09/04/2015 à 10h00

4,1 <1 <1

09/04/2015 à 10h15 7,37 467 8,5 <1 <1

RU-Pz03 27/12/2013 7,53 467 14,6 <1 8,1

RU-Pz04

27/12/2013 7,46 546 14,6 <1 2,0

10/04/2015 à 12h00

38,8 <1 <1

10/04/2015 à 12h15

5,2 <1 2,0

10/04/2015 à 12h45 6,43 200 2,0 <1 <1

RU-Pz05

20/02/2014 6,67 576 365,4 <1 153,5

09/04/2015 à 11h10

6,3 <1 <1

09/04/2015 à 11h20

6,3 <1 <1

09/04/2015 à 11h45 6,66 595 4,1 <1 <1

4.7 Etude géophysique électromagnétique

4.7.1 Méthodologie

Cette méthode de sondage « transient electromagnetics » (TEM), aussi appelé électromagnétisme en domaine temporel consiste en l’injection d’un courant continu dans une boucle qui induit un champ magnétique primaire dans le sous-sol. A l’arrêt de l’injection de ce courant, ce premier champ magnétique crée un courant induit. Celui-ci va à son tour créer un champ magnétique secondaire qui va être interprété en termes de résistivité du sol.

Les avantages de cette méthode (comparée aux méthodes de résistivité) sont qu’elle est très efficace pour trouver les formations conductrices de l’électricité (comme des argiles), ne nécessite pas d’électrode (c'est-à-dire que sa mise en place est rapide) et présente une très bonne pénétration avec relativement peu de travail.

Les limites de cette méthode est qu’elle est peu efficace en zone de socle, qu’elle ne peut pas distinguer les argiles de l’eau salé dans le sous sol (les deux soient des bons conducteurs de l’électricité), que le coût de l’appareillage est élevé, qu’il peut être interféré par effets d’induction provoquée dans les clôtures et pilonnes électriques, qu’il existe une

37

perte de résolution en profondeur et qu’il n’a pas (ou très peu) de résolution entre 0 et 5 m sous la surface.

4.7.2 Résultats

Un profile géophysique TEM a été établit entre les piézomètres RU-Pz04 et RU-Pz05 à l’aide de plusieurs sondages pour essayer de détecter les différentes couches géologiques qui forment l’aquifère de la plaine (Illustration 31).

Illustration 31 Localisation du profil TEM dans la plaine de Rumonge

L’Illustration 32 montre l’interprétation des mesures de terrain où chaque colonne correspond à une mesure. Les coupes géologiques des piézomètres RU-Pz04 et RU-Pz05, inclus dans la représentation, ont été utilisés pour la calibration des mesures. Le profile indique l’existence d’une couche argileuse continue au-dessus du granite que devient plus épaisse d’est en ouest (des collines vers le lac).

Les résultats 4A et 4B ne permettent pas de conclure sur la présence de sable entre 123 m et 138 m de profondeur qui ont été trouvé lors de la foration du RU-Pz04. En effet le résultat 4A montre la présence de sable entre 90 m et 250 m alors que le 4B montre de l’argile. Probablement la nature du signal est relativement similaire pour les deux cas et à cette profondeur il est difficile de discriminer clairement l’argile du sable.

La zone de socle (granite) se trouverait à une profondeur d’environ 50 m au niveau du piézomètre RU-Pz05, à 160 m de profondeur au milieu de profil (mesure 4F) et à 250 m au niveau du RU-Pz04 (mesure 4A). Cette interprétation dévient approximative à cette dernière profondeur car le signal est très faible.

!.

!.

#*#*

#*

#*#*

#*#*

#*

#*#*#*

#*

#*

#*

!.

!.RU-Pz05

RU-Pz04

5A

4K4J 4I

4H

4G4F

4E4D

4C

4B4A

38

Illustration 32. Interprétation des mesures TEM comparées avec les lithologies des forages

4.8 Hypothèse sur la recharge des eaux souterraines de la plaine sédimentaire

Ce chapitre propose une estimation de la recharge pour la zone de Rumonge. A cette fin, des résultats de deux différentes méthodes sont présentées : le calcul de débit de base par séparation des hydrogrammes et le bilan de masse des chlorures.

4.8.1 Débit de base par la méthode de séparation des hydrogrammes des rivières du bassin versant

Cette méthode considère que pendant les saisons sèches, les débits des fleuves et rivières (débits de base) sont alimentés par les aquifères.

Ce chapitre fait référence au rapport Annuel Hydrologique du Burundi (Valley, 2010) dans lequel les débits de base ont été calculés pour chaque bassin versant (voir Tableau 8).

Tableau 8. Calcul de débit de base pour les rivières dans la région de Rumonge ID

Station Nom de Station

Sous-bassin

Rivière Superficie en km²

Précipitation moyenne en

mm/an

Débit moyen total en

m3/s

Débit moyen total en mm/an

Débit de base en mm/an

11017 Mbuga Tanganiyka Dama 299,39 1376 4,52 476 407 11018 Mutambara Tanganiyka Mulembwe basse 897,65 1434 22,13 778 569 11019 Rumeza Tanganiyka Mulembwe haute 284,42 1455 5,36 595 492

Selon cette méthode, la recharge moyenne pour la période 2008/2009 dans la région de Rumonge serait d’environ 489 mm (soit 34% de la précipitation moyenne).

39

4.8.2 Bilan de masse des chlorures

La recharge directe par la pluie peut être approchée à l’aide du bilan de masse des chlorures dans la nappe, grâce à la formule suivante (Allison & Hughes, 1978) :

� ∗ �� = � ∗ ��

où

P : précipitation moyenne en mm/an ; R : recharge en mm/an ; Clpluie : teneur de chlorure dans les précipitations en mg/l ; et Clnappe : teneur de chlorure dans la nappe en mg/l.

Il s'agit d'une approche très simplificatrice, largement utilisée notamment en milieu semi-aride (e.g. Edmunds et al., 2002; Gates et al., 2008).

L’application de cette méthode nécessite les hypothèses suivantes :

• absence d’entrée de chlorure additionnel dans le système comme la dissolution de minéraux, pollution anthropique (notamment les eaux usées) ;

• le chlorure est un élément conservatif, ce qui implique que les chlorure de sont pas absorbés ou relargués par les sédiments et ne participent à aucune réaction chimique ;

• l’eau souterraine est suffisamment profonde pour limiter l’évaporation de celle-ci ; et • le ruissèlement est minimum.

Dans le cadre de notre étude, on considère qu’aucun de ces évènements n’a une contribution majeure :

• tout d’abord, aucune influence océanique ne peut être enregistrée compte tenu de l’éloignement du Burundi aux océans Atlantique et Indien ;

• le ruissellement est estimé à 5% de la pluviométrie et peut être considéré comme négligeable (Valley, S., 2010) ;

• les roches contenant des chlorures sont en général d’origine volcanique et le contexte dans la région d’étude est plutôt métamorphique ou plutonique ; et

• l’apport anthropique (eau usée) sur le bassin versant peut aussi être considéré comme négligeable car celui-ci est peu exploité avec un habitat éparpillé. Seule la plaine sédimentaire pourrait avoir un rôle de contributeur/échangeur avec des apports anthropiques liés aux activités de la ville, apport d’engrais sur les cultures de palmier à huile ou dans le comportement chimique des sédiments. Les piézomètres sont tous (à l’exception de RU-Pz04) en tête de bassin versant en amont de la ville. De plus, la culture de palmier à huile n’utilise aucun engrais potassique, principale contributeur de chlorure sous la forme de KCl.

Les résultats sont tout de même à prendre avec précaution.

Le Tableau 9 suivant indique la moyenne des concentrations correspondantes aux échantillonnages de décembre 2013, février 2014 et août 2014. Les variations entre les résultats sont très faibles (0% pour le RU-Pz04 ; 3,5 % pour les RU-Pz01, RU-Pz02, RU-Pz05 et de 8% pour le RU-Pz03).

Tableau 9 : Concentration moyenne en chlorure des piézomètres

Point d’eau Cl en mg/l RU-Pz01, 3 échantillons 6,65 RU-Pz02, 3 échantillons 4,18 RU-Pz03, 2 échantillons 6,91 RU-Pz04, 2 échantillons 1,22 RU-Pz05, 2 échantillons 9,37

40

Les teneurs en chlorures de l’eau de pluie n’ont pas été pondérées par l’intensité des précipitations et la moyenne utilisé est celle du Burundi compte tenu du faible nombre d’échantillons des pluies de la zone. Les 9 échantillons d’eau de pluie utilisés pour la moyenne ont été prélevés tout au long de la période décembre 2013 et août 2014 (voir Tableau 10).

Tableau 10 : Concentration en chlorure de la précipitation

Précipitation annuelle en mm Cl en mg/l 1290 0,6 (9 échantillons)

Les résultats obtenus sont présentés dans le Tableau 11.

Tableau 11 : Recharge pour la région de Rumonge selon la méthode de bilan de chlorure

Recharge Recharge en mm /an % de la précipitation Maximum 639 49 Minimum 70 5 Moyenne 354 27

Le résultat de recharge annuelle se situe dans la fourchette entre 75 mm et 692 mm. La moyenne de ces 2 valeurs donne une recharge de l’ordre de 354 mm/an soit 27% de la précipitation annuelle. Ce résultat, même si un peu inférieur, est dans le même ordre de grandeur que celui calculé à l’aide de la méthode de séparations d’hydrogramme de la rivière Dama, basse Mulembwe et haute Mulembwe respectivement de 382 mm/an (29% de la précipitation) ; 513 mm/an (39.7%), 436 mm/an (33.7%) (Valley, S., 2010).

41

5. Conclusion et recommandation

Les travaux du projet GPES ont permis de confirmer le potentiel en eau souterraine de la nappe sédimentaire de Rumonge. Généralement et compte tenu de la vulnérabilité potentielle de la nappe et des teneurs importantes en fer au centre de la plaine, il est recommandé d’exploiter cette ressource en amont, proche des montagnes.

Un site intéressant a été identifié (RU-Pz01) dans les granites altérés qui commencent à 95 m de profondeurs. Il présente une qualité de l’eau répondant aux normes OMS avec une concentration de fer de l’ordre de 2 mg/l et avec un potentiel important (transmissivité de 5x10-2 m2/s). De manière très théorique, une simulation de pompage à 60 m3/h sur 30 jours (12 heures de pompage par jour) d’un nouveau forage à l’identique au RU-Pz01 construit au droit de celui-ci, exactement avec les mêmes conditions géologiques et lithologiques mais avec des pertes de charge quadratiques moindre (équivalente à celles trouvées au niveau du Ru-Pz04) donnerait un rabattement de l’ordre de 1.3 m (voir Annexe 5). Ceci est évidement fictif mais permet d’appréhender le potentiel quantitatif de la zone.

L’aquifère au droit du piézomètre RU-Pz01 est protégé par une couche d’argile d’au moins 10 mètres au-dessus de celui-ci et n’est donc pas sujet aux pollutions anthropiques.

Dans le cas de forages d’exploitation dans cette zone, il est recommandé de forer dans le granite sain car la présence de failles productives est très probable et elles devront être captées afin d’optimiser le débit du forage. Un essai de pompage du nouveau forage en utilisant aussi le piézomètre RU-Pz01 du projet GPES est vivement recommandé afin d’estimer un coefficient d’emmagasinement et de vérifier l’extension du cône de rabattement. Cette information sera indispensable dans la planification d’un champ captant afin de limiter les interférences entre forages.

Le site ou se trouve le piézomètre RU-Pz04 reste intéressant d’un point de vue quantitatif, mais nécessite une unité de traitement de déférinisation car les teneurs en fer sont importantes (11.5 mg/l). En terme de protection, l’aquifère au droit du RU-Pz04 se comporte comme une nappe libre et est donc vulnérable à la pollution anthropique locale.

La zone du piézomètre RU-Pz02 montre un potentiel suffisant pour une adduction de type rural avec un débit d’exploitation estimé à 3 m3/h. L’aquifère est protégé par les schistes altérés (type argile) d’une épaisseur de 30 mètres au-dessus de la nappe et présente donc une bonne protection naturelle.

Concernant la qualité chimique des sources de la zone, il s’avère que les sources présentent une très bonne qualité avec une faible minéralisation et un pH acide dans l’ensemble. Les analyses bactériologiques confirment la vulnérabilité de cette ressource avec un peu plus de 50% des sources contaminées.

Un suivi des teneurs en fer sur les piézomètres (en particulier le RU-Pz01 et RU-Pz05) devra être effectué pour vérifier l’évolution de ce paramètre. Le piézomètre RU-Pz03 a montré une concentration en uranium supérieur à la norme OMS en décembre 2013, mais elle n’a pas été confirmée dans la deuxième analyse en août 2014. De nouvelles analyses plus pointus sont planifiées fin 2015 afin d’évaluer l’impact de ce paramètre sur la santé. De nouvelles analyses bactériologiques devront aussi être faites pour confirmer les derniers résultats qui ne montrent aucune contamination (ceci en vérifiant le protocole d’échantillonnage et la méthodologie).

Enfin, des prises d’échantillons d’eau de pluie (pour mesures isotopiques et de chlorure) dans le bassin versant, à différentes altitudes et à différentes périodes de l’année pourront permettre de vérifier l’estimation de la recharge qui d’après nos calculs actuels se situe entre 27% de la précipitation (méthode de bilan de masse des chlorures) et 34% de la précipitation (méthode par séparation d’hydrogramme). Concernant la localisation de cette recharge, elle se situerait d’après nos premières estimations entre 1050 et 1500 mètres d’altitude en utilisant la corrélation entre l’isotope δ18O et l’altitude des sources analysées.

42

6. Bibliographie

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Barrat, J.M., V. Mardhel, A. Gutierrez, S. Pinson., 2011. Cartes des Potentialités en Eaux Souterraines du Burundi. Programme Sectoriel Eau ProSecEau – Burundi. Cartographie et traitement de données hydrogéologiques. BRGM.

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Gates, J.B., W.M. Edmunds, J. Ma, P.R. Sheppard, 2008. A 700-year history of groundwater recharge in the drylands of NW China and links to East Asian monsoon variability. The Holocen, 18, 1045-1054.

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Annexe 1 - 1

Annexe 1: Profils lithologiques et construction des forages de la REGIDESO

Annexe 1 - 2

Annexe 1 - 3

Annexe 1 - 4

Annexe 2 - 1

Annexe 2: Profils lithologiques et construction des forages privées Savonor et hôtel David

Indice : RU-SAVONOR

Désignation : RU-SAVONOR

Commune : RUMONGE Colline : MUREMB... Province : BURURI Date fin de foration : 12/12/2002

Localisation (Latitude/longitude W...

X : 29.44691°

Y : 4.00425°

Z : 789 m

Nature : FORAGE Usage : AEP

Etat : EXPLOITE

Niveau d'eau : 9.5 m mesuré le : 19/01/2007

Conductivité : 130 µS/cm pH : 7.4

Transmissivité :

m²/s

Débit spécifique : m³/h/m

Inst

itut

Géogra

phiq

ue d

u B

uru

ndi -

16/1

1/2

013 à

07h30

0

10

20

30

40

50

tube plein PVC 220 mm rotary à la boue 317 mm

8.00

niveau d'eau 9.5 m

tube plein PVC 140 mm

16.00

crépine PVC 140 mm

rotary à la boue 216 mm massif filtrant siliceux

34.00


36.00

crépine PVC 140 mm

38.00


41.20

42.00

remblai tout venant

50.00

Prof. (m)0

10

20

30

40

50

6.00

limon bruna tre a rougeatre avec sable et galets

8.95

argile sableuse grise

10.60

argile jaunatre

14.40

sable fin a grossier

15.20argile sableuse

18.00

sable grossier

23.80

sable fin

29.90

sable grossier

37.00

sable fin

42.00

argile sableuse avec intercalations sable fin

50.00

argile avec un peu de sable fin

50.00

Annexe 2 - 2

Indice : RU-HOTEL-DAVID

Désignation : RU-HOTEL-DAVID

Commune : RUMONGE Colline : RUMONGE Province : BURURI Date fin de foration : / /2004

Localisation (Latitude/longitude W...

X : 29.43702°

Y : 3.97733°

Z : 792 m

Nature : FORAGE Usage : AEP

Etat : EXPLOITE

Niveau d'eau : 5.2 m mesuré le : 19/01/2007

Conductivité : µS/cm pH :

Transmissivité :

m²/s

Débit spécifique : m³/h/m

Institu

t G

éogra

phiq

ue d

u B

uru

ndi -

23/0

5/2

014 à

08h58

0

5

10

15

20

25

30

35

rotary à la boue 317 mm tube plein PVC 220 mm

niveau d'eau 5.2 m

8.00 8.20

crépine PVC 140 mm

16.20

massif filtrant siliceux tube plein PVC 140 mm

rotary à la boue 216 mm22.30

crépine PVC 140 mm

28.50


30.00

remblai tout venant

36.00

Prof. (m)0

5

10

15

20

25

30

35

8.10

argile sableuse a pass2es de sable fin et de graviers

14.50

sable grossier

19.80

argile sableuse avec sable grossier puis fin jaunatre a brun

22.30

sable fin jaunatre a verdatre

29.00

sable grossier

29.90sable fin

33.00

argile brunatre

36.00

argile +/- noiratre

30.0

0

Annexe 3 - 1

Annexe 3: Profils lithologiques et construction du RU-Pz04

Annexe 4 - 1

Annexe 4. Évaluation des pompages d’essais

RU-Pz01 : Pompage effectué le 22 janvier 2014 - Interprétation

___ Courbe simulée avec : T= 5E-2 m²/s, (S=5E-4), W= 2, C= 2.8E+5 s²/m5

Annexe 4 - 2

RU-Pz02 : Pompages - Interprétation

___ Courbe simulée avec : T= 1E-4 m²/s, C= 3E+6 s²/m5

Ce forage, réalisé dans le socle, a un faible débit critique (3.5m3/h). Les pertes de charges quadratiques y sont très élevées et représentent 22m (67% du rabattement total) pour le pompage de longue durée.

Annexe 4 - 3


___ Courbe simulée avec : T=4E-6 m²/s Interprétation délicate dans forage ayant subi de nombreux éboulements cours de foration. Baisses de débit et multiples coincements de sonde électrique en cours de pompage. Effet de capacité prépondérant.

Annexe 4 - 4


___ Courbe simulée avec : T=2.5E-3 m²/s, C=2000 s2/m5

Annexe 4 - 5

RU-Pz05 : Pompage effectué le 24 et 25 janvier 2014 - Interprétation

Auto-développement en cours des essais par paliers : un pistonnage aurait été nécessaire pour développer correctement de forage

RU-Pz05 : Pompage - Interprétation : Zoom sur la remontée de l’essai longue durée

___ Courbe simulée avec : T= 9E-4 m²/s, (S=8E-4), W= 6, C= 2.3E6 s²/m5

La limite étanche est en relation avec les collines de granites proches Les essais par paliers font apparaitre un auto-développement sur les 3 premiers paliers. Les variations aléatoires de niveau en cours de pompage sont dues i) aux ratées du groupe électrogène (filtre à gasoil à changer) et, ii) aux difficultés à mesurer le niveau d’eau avec la sonde au-delà de 39,50 m car l’eau tombe sur la sonde en provenance des crépines sus-jacentes.

Annexe 4 - 6

y = 0.1605x 2 + 0.6975x

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

s (m

)

Q (m3/h)

Ru-Pz05

QQcc

Annexe 5 - 1

Annexe 5. Simulation de pompage d’un forage fictif dans la zone du RU-Pz01

Annexe 6 - 1

Annexe 6. Données brutes des analyses chimiques (Source : Laboratoire BGR)

Note : Les concentrations en couleur jaune indiquent les valeurs supérieurs au seuil de recommandation de l’OMS Les concentrations en couleur rouge indiquent les valeurs supérieurs à la limite de l’OMS (impact sur la santé)

NOM PT EAU Temp pH EC date d18O d2H K Na Cl Mg Ca SO4 HCO3 Fe(II) Mn NO3 Br NH4 NO2 F PO4 Al As BO2 Ba Be Cr Cu Li SiO2 Sr Ti V Zn U

°C (µS/cm) °/°° °/°° mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µg/l

Risase 7.2 5.9 36 28/05/2013 -2.77 -9.9 0.80 1.90 0.86 1.43 2.63 0.88 17.30 0.03 0.00 1.04 0.00 <0.01 <0.003 0.05 <0.03 0.01 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 17.20 0.01 <0.001 <0.003 0.00

Honga I 21.6 5.4 24 30/05/2013 -3.51 -12.2 2.00 0.80 1.12 0.65 0.80 3.49 3.30 0.02 0.03 1.56 0.01 <0.01 <0.003 0.04 <0.03 0.08 <0.005 <0.01 0.04 <0.0005 <0.003 <0.003 0.00 12.80 0.01 <0.001 <0.003 0.00

Honga II 21.3 5.2 23 30/05/2013 -3.42 -11.7 1.40 0.80 1.21 0.59 0.45 2.93 1.70 0.01 0.02 1.29 0.01 <0.01 <0.003 0.04 <0.03 0.08 <0.005 <0.01 0.03 <0.0005 <0.003 <0.003 0.00 12.30 0.01 <0.001 <0.003 0.00

Nyagasaka 24 5.6 30 30/05/2013 -2.53 -6.9 1.00 1.50 0.26 1.31 1.97 1.29 13.80 0.02 0.01 1.49 <0.003 <0.01 <0.003 0.08 <0.03 0.02 <0.005 <0.01 0.04 <0.0005 0.00 <0.003 0.00 30.10 0.02 0.00 <0.003 <0.003

Kanyenkende 23.8 5.1 17 05/06/2013 -2.33 -5.5 0.40 0.70 0.27 0.27 0.54 0.59 3.90 0.01 0.01 0.20 <0.003 <0.01 <0.003 0.06 <0.03 0.03 <0.005 <0.01 0.08 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 37.50 0.01 <0.001 <0.003 <0.003

Kanyenkende II 25.9 5.4 21 05/06/2013 -2.38 -4.9 0.80 1.00 0.62 1.43 1.76 1.04 11.90 0.01 0.01 1.55 0.01 <0.01 <0.003 0.05 <0.03 0.01 <0.005 <0.01 0.04 <0.0005 0.00 <0.003 0.00 23.30 0.02 0.00 <0.003 <0.003

Nyaruganda 23 5 10 13/06/2013 -3.19 -11.2 0.20 0.40 0.17 0.16 0.30 0.55 0.05 0.01 0.00 2.20 0.00 <0.01 <0.003 0.01 <0.03 0.01 <0.005 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 9.50 0.00 <0.001 <0.003 <0.003

Gitanga I 24.4 4.9 13 18/06/2013 -2.96 -9.6 0.30 1.00 0.50 1.22 1.98 0.73 9.00 0.01 0.00 4.88 <0.003 <0.01 <0.003 0.03 <0.03 0.00 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 17.00 0.01 <0.001 <0.003 <0.003

Gitanga II 25.2 5.6 16 18/06/2013 -2.94 -8.9 0.40 1.10 0.63 1.39 2.50 0.75 14.00 0.02 0.00 2.21 0.00 <0.01 <0.003 0.03 <0.03 0.02 <0.005 <0.01 0.02 <0.0005 0.00 <0.003 <0.003 21.30 0.01 <0.001 <0.003 <0.003

Mahoro I 22.3 5.4 17 19/06/2013 -3.22 -10.7 0.30 0.50 0.29 0.25 0.60 0.70 2.00 0.01 0.00 1.37 <0.003 <0.01 <0.003 0.02 <0.03 0.01 <0.005 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 10.00 0.00 <0.001 <0.003 <0.003

Masho I 25.2 5.9 28 19/06/2013 -3.01 -9.3 0.50 1.40 0.76 1.16 2.57 0.92 13.70 0.01 0.00 1.24 0.00 <0.01 <0.003 0.03 <0.03 0.01 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 16.70 0.01 <0.001 <0.003 0.00

Masho II 26 6 34 19/06/2013 -3.07 -9.8 0.40 1.40 0.63 1.15 2.65 1.01 13.90 0.01 <0.001 1.10 <0.003 <0.01 <0.003 0.03 <0.03 0.00 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 16.20 0.01 <0.001 <0.003 0.00

Kabumburi (Bubera) 22.6 5.8 33 20/06/2013 -3.04 -8.5 0.60 5.90 0.22 0.29 0.49 0.82 14.90 0.02 0.00 3.46 <0.003 <0.01 <0.003 0.16 0.19 0.04 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 36.90 0.01 <0.001 <0.003 <0.003

Kabumburi II (Bubera) 21.6 5.8 24 20/06/2013 -3.19 -9.3 0.30 0.30 0.22 0.17 0.48 0.83 0.50 0.01 0.01 1.82 <0.003 <0.01 <0.003 0.01 <0.03 0.02 <0.005 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 9.20 0.00 <0.001 <0.003 <0.003

Mahoro II 22.6 6.9 259 26/06/2013 -3.17 -11.4 0.30 1.30 0.66 0.57 1.45 1.32 4.90 0.05 0.01 3.60 0.01 <0.01 <0.003 0.04 0.02 0.00 <0.005 0.01 0.01 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 16.20 0.01 <0.001 <0.003 <0.003 0.02

Kiyungwe 19.7 5.1 29 26/06/2013 -3.18 -9 1.20 1.10 0.51 0.46 1.25 2.34 3.20 0.01 0.01 3.66 0.00 <0.01 <0.003 0.03 <0.03 0.03 <0.005 <0.01 0.01 <0.0005 <0.003 0.02 <0.003 12.50 0.01 <0.001 <0.003 0.02

Kiyungwe I 21.2 6.3 54 26/06/2013 -2.91 -8 2.50 7.30 0.22 0.78 5.99 1.27 40.20 0.01 <0.001 1.06 <0.003 <0.01 <0.003 0.11 0.39 0.00 <0.005 <0.01 0.02 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 44.80 0.04 <0.001 <0.003 <0.003

Kiyungwe II 21.7 6.2 54 26/06/2013 -3.44 -13.2 2.50 7.20 0.09 0.97 6.23 1.17 42.20 0.01 0.01 0.54 <0.003 <0.01 <0.003 0.14 0.26 0.00 <0.005 <0.01 0.02 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 43.60 0.04 <0.001 <0.003 <0.003

Nyonyi AEP 25.4 6.2 14 26/06/2013 -2.8 -8.8 2.10 6.60 0.85 1.69 5.92 4.19 36.30 0.02 0.00 1.95 0.01 <0.01 <0.003 0.11 0.18 0.00 <0.005 0.01 0.04 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 51.20 0.06 <0.001 <0.003 <0.003 0.34

RUPZ01 29.4 6.9 406 26/12/2013 5.30 34.50 6.75 11.90 32.80 12.50 227.00 1.80 0.18 <0.003 0.04 0.11 0.01 1.02 0.25 0.01 <0.02 0.05 0.11 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 55.20 0.18 <0.001 <0.003 0.01 0.03

Forage REGIDESO 27.4 6.48 254 27/12/2013 2.10 21.60 11.20 5.05 14.40 4.55 131.00 10.70 0.28 0.16 0.04 1.74 <0.003 0.27 0.65 0.02 <0.02 <0.01 0.22 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 51.40 0.13 <0.001 <0.003 0.01

RUPZ01 29.1 6.712 392 20/02/2014 -2.75 -8.49 5.30 34.20 6.71 11.80 33.80 15.60 225.00 1.90 0.14 <0.003 0.04 0.08 <0.003 1.37 0.25 0.01 <0.02 0.04 0.12 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 54.80 0.17 <0.001 <0.003 0.00 0.02

RUPZ01 28.9 6.726 400 06/08/2014 -2.86 -9.6 5.30 34.10 6.50 11.60 34.20 17.50 217.00 2.35 0.13 <0.003 0.03 0.06 <0.003 1.32 0.26 0.01 <0.02 0.04 0.12 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 68.50 0.18 <0.001 <0.003 <0.003 0.01

RUPZ02 25.6 7.53 467 27/12/2013 4.70 46.10 4.15 7.65 44.00 16.80 277.00 0.23 0.14 0.01 0.03 0.08 <0.003 1.09 0.03 0.01 <0.02 0.06 0.18 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 41.70 2.06 <0.001 <0.003 <0.003 0.11

LAC TANGANYIKA 27.6 8.7 628 18/02/2014 3.34 24.32 30.80 57.70 26.60 40.30 12.30 3.85 332.00 0.01 0.00 0.54 0.06 0.05 0.01 1.02 0.03 0.02 <0.02 0.13 0.08 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 2.20 0.15 <0.001 <0.003 <0.003

RUBUNGO 28.7 4.6 22.2 19/02/2014 -2.41 -6.27 0.20 1.90 1.54 0.27 0.93 1.36 6.20 0.06 0.02 <0.003 0.01 0.01 <0.003 0.09 <0.03 0.16 <0.02 <0.01 0.07 <0.0005 <0.003 <0.003 0.01 39.50 0.03 0.00 <0.003 0.02

RUPZ02 25.8 7.2 25.8 19/02/2014 -3.07 -10.2 4.70 46.40 4.27 7.72 44.20 16.60 279.00 0.30 0.14 <0.003 0.02 0.09 <0.003 1.17 <0.03 0.01 <0.02 0.05 0.18 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 45.10 1.99 <0.001 <0.003 0.00 0.08

RUPZ02 25.7 7.336 465 05/08/2014 -2.97 -10.5 4.60 45.90 4.12 7.75 44.40 16.60 279.00 0.38 0.14 <0.003 0.02 0.08 0.01 1.15 <0.03 0.01 <0.02 0.06 0.19 <0.0005 <0.003 <0.003 0.03 53.30 2.11 <0.001 <0.003 <0.003 0.08

RISASE 26.2 5.317 38.6 19/02/2014 -3.02 -9.92 0.90 2.10 1.06 1.63 3.12 0.90 20.30 0.01 0.00 1.02 0.01 <0.01 <0.003 0.07 0.03 0.01 <0.02 <0.01 0.02 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 13.90 0.02 <0.001 <0.003 0.01

RUPZ03 26.9 7.46 546 27/12/2013 6.00 53.60 6.60 14.40 44.90 12.30 338.00 0.30 0.51 1.09 0.03 0.27 0.48 0.15 0.11 0.00 <0.02 0.25 0.23 <0.0005 <0.003 <0.003 0.02 19.10 1.24 <0.001 <0.003 0.01 34.90

Ru pluie (Birimba) 22.8 7.07 4.1 08/04/2014 -3.66 -15.1 0.05 0.05 0.11 0.01 0.03 0.16 0.01 0.00 0.13 <0.003 0.05 0.00 0.01 <0.03 0.01 <0.02 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 <0.1 0.00 <0.001 <0.003 0.00

Ru pluie (Mugomere) 22.8 7.06 4.3 08/04/2014 -3.98 -15.9 0.13 0.15 0.04 0.07 0.30 0.16 0.02 0.01 <0.003 <0.003 <0.01 <0.003 <0.003 0.05 0.01 <0.02 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 0.10 0.01 <0.001 <0.003 0.01

RUPZ03 27.8 7.18 553 05/08/2014 -3.03 -11.5 5.30 45.20 7.23 16.00 48.10 3.96 353.00 1.43 0.46 0.05 0.02 0.97 0.01 0.21 0.17 0.01 <0.02 0.19 0.24 <0.0005 <0.003 <0.003 0.02 28.00 1.22 <0.001 <0.003 0.00 7.83

RUPZ04 25.9 6.64 204 27/12/2013 1.60 9.40 1.22 4.88 13.10 0.09 123.00 11.50 0.32 <0.003 0.05 3.25 <0.003 0.30 0.98 0.02 <0.02 <0.01 0.25 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 42.50 0.15 <0.001 <0.003 0.01 0.02

RUPZ04 25.8 6.396 201 06/08/2014 -3.09 -10 1.60 10.00 1.22 4.97 13.30 0.38 128.00 12.30 0.32 <0.003 0.03 3.30 <0.003 0.31 1.00 0.02 <0.02 <0.01 0.26 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 50.70 0.16 <0.001 <0.003 0.00 0.01

RUPZ05 28.2 6.671 576 19/02/2014 -2.68 -9.17 6.00 48.90 9.55 10.60 62.40 8.19 364.00 1.90 0.84 0.00 0.05 1.74 0.01 1.35 0.21 0.01 <0.02 0.01 1.93 0.00 <0.003 <0.003 0.04 54.80 2.90 <0.001 <0.003 0.01 0.20

RUPZ05 28.7 6.662 594 06/08/2014 -2.73 -9.9 6.00 47.30 9.20 10.50 62.10 6.98 372.00 2.89 0.87 0.04 <0.003 1.99 <0.003 1.36 0.23 0.01 <0.02 0.01 2.05 0.00 <0.003 <0.003 0.04 66.80 3.12 <0.001 <0.003 0.00 0.09

Aepkitarungana 5 13 06/08/2014 0.30 0.30 0.22 0.17 0.48 0.83 0.50 0.01 0.01 1.82 <0.003 <0.01 <0.003 0.01 <0.03 0.02 <0.005 <0.01 0.00 <0.0005 <0.003 <0.003 <0.003 9.20 0.00 <0.001 <0.003 <0.003

Annexe 7 - 1

Annexe 7. Données brutes des analyses bactériologiques (Source : équipe GIRE)

Nom Sources N° Y X alt date prél. type eau type ab. moy. col. Fécaux Temp. pH EC

échant. WGS 84 WGS 84 m CFU/100ml °C µS/cm

Risase 13 -3.935576 29.44104 800.3 29/05/2013 Sources AEP 42.25 27.20 5.9 36.00

Honga I 15 -3.976014 29.585749 1883.5 30/05/2013 Sources AEP 4.50 21.60 5.4 24.00

Honga II 16 -3.977982 29.585618 1825.6 30/05/2013 Sources AEP 6.50 21.30 5.2 23.00

AEP Nyagasaka 20 -3.96201 29.546934 1253 30/05/2013 Sources AEP 1.50 24.00 5.6 30.00

Muryabandima 22 -3.965705 29.532734 1138.2 31/05/2013 Sources SA 0.50 23.00 5.5 36.00

Cigwa II 23 -3.967183 29.524631 1140.1 31/05/2013 Sources SA 39.33 23.00 6.1 111.00

Cigwa I 24 -3.962052 29.528362 1103.7 31/05/2013 Sources SA 0.00 24.50 6.1 92.00

Ryantabire 25 -3.966952 29.539248 1149.9 31/05/2013 Sources SA 0.00 24.20 5.2 11.00

Kibenga 26 -3.980143 29.532416 1085.3 31/05/2013 Sources SA 0.00 24.00 5.5 30.00

Nyenkaka II 27 -3.983245 29.546831 1132.5 01/06/2013 Sources SA 33.50 22.00 5.4 20.00

Kibaza I 28 -3.984305 29.537074 1146.5 01/06/2013 Sources SA 0.00 23.00 5.3 36.00

Kibaza II 29 -3.984369 29.536935 1141.5 01/06/2013 Sources SA 13.33 23.30 5.5 18.00

Muryamelance 30 -3.986538 29.530795 1086.6 01/06/2013 Sources SA 9.00 23.50 5.6 51.00

Nyamusasa 31 -3.990384 29.518207 1053.5 03/06/2013 Sources SA 7.33 26.60 5.3 18.00

Kabuye 32 -3.98599 29.518366 1015.8 03/06/2013 Sources SA 8.00 24.00 5.7 26.00

Kizingwe 33 -3.984927 29.51713 1052.4 03/06/2013 Sources SAL 2.00 25.50 5.3 11.00

Nyamusaga 35 -3.993806 29.514713 984.5 04/06/2013 Sources SA 27.33 24.10 6.0 82.00

Kanyemana 36 -3.994837 29.517595 1012.6 04/06/2013 Sources SA 0.00 23.70 5.2 17.00

Muryabuzara 37 -3.992312 29.479873 871.8 04/06/2013 Sources SA 5.67 25.10 5.4 27.00

Muryaspes (Rubongo) 38 -3.992914 29.493089 893.3 04/06/2013 Sources SA 0.00 25.60 6.3 80.00

Karaba (Muryagwera) 39 -3.980266 29.509003 1010.1 04/06/2013 Sources SA 0.67 25.00 5.8 56.00

Kanyenkende I 40 -4.004327 29.521664 987.1 05/06/2013 Sources AEP 0.00 23.80 5.1 17.00

Kanyenkende II 41 -4.004783 29.522208 948.1 05/06/2013 Sources AEP 0.00 25.90 5.4 21.00

Rwanka 42 -4.005029 29.498458 942 05/06/2013 Sources SA 1.33 26.80 6.0 42.00

Nyungwe 43 -3.998411 29.50508 995.6 05/06/2013 Sources SA 0.50 25.60 5.6 40.00

Mizi (Buhonga) 46 -3.999541 29.47556 813.1 06/06/2013 Sources SA 0.00 26.60 4.9 24.10

Chez Amani 49 -3.980798 29.461007 844.2 07/06/2013 Sources SA 0.00 27.40 5.5 30.00

Mizi 50 -3.970761 29.44952 821.4 07/06/2013 Sources SA 0.33 26.40 5.6 42.00

Gihwanya 53 -3.968668 29.443177 846.3 08/06/2013 Sources AEP 1.33 27.70 6.4 22.00

Kagoti 55 -3.996642 29.512987 1047.6 10/06/2013 Sources SNA 12.00 26.00 6.0 109.00

Nyamuko 59 -3.854842 29.487698 1276.9 11/06/2013 Sources SA 0.00 21.40 5.5 24.00

Nkambasi 60 -3.853084 29.481757 1302.6 11/06/2013 Sources SA 0.50 22.20 5.4 19.00

Gakwe 62 -3.86066 29.481997 1303.5 11/06/2013 Sources SA 6.50 24.70 5.9 21.00

Mahanga 63 -3.873408 29.474722 1184.5 11/06/2013 Sources SA 0.67 25.50 6.1 56.00

Nyamungwa 64 -3.870227 29.488355 1267.4 12/06/2013 Sources SA 2.00 21.40 6.6 174.00

Karama 65 -3.834244 29.465097 1380.8 12/06/2013 Sources SA 0.00 22.30 5.9 58.00

Nyamuganzwa 66 -3.838127 29.469862 1373.8 12/06/2013 Sources SA 0.00 22.80 5.4 26.00

Nyamuhasha 68 -3.861983 29.462741 1259.9 13/06/2013 Sources SA 0.00 23.80 6.0 42.00

Nyamuhasha III 69 -3.863262 29.465067 1145.9 13/06/2013 Sources SNA 31.00 24.00 6.0 40.00

Gihirihiti 70 -3.854588 29.456435 1335.4 13/06/2013 Sources SA 0.00 22.10 5.0 21.00

Nyaruganda 71 -3.835885 29.456583 1523.3 13/06/2013 Sources AEP 0.00 23.00 5.0 10.00

Nyamugambwe 72 -3.881416 29.437289 1205.8 14/06/2013 Sources SA 0.00 23.20 6.0 35.00

Nyamugege I 73 -3.875721 29.436479 1170.4 14/06/2013 Sources SAL 1.00 22.60 6.0 40.00

Nyamugege II 74 -3.867894 29.438991 1380.6 14/06/2013 Sources SAL 0.00 22.80 6.9 137.00

Kiriba I 75 -3.864281 29.435935 1317.8 14/06/2013 Sources SA 2.00 23.00 6.0 40.00

Annexe 7 - 2

Nom Sources

N° echanti

llon Y X alt

date prélèvement type eau type ab.

moy. col. Fécaux Temp. pH EC

Kiriba II 76 -3.863899 29.438612 1368.2 14/06/2013 Sources SAL 7.50 23.40 6.0 27.00

Rugomero 77 -3.861294 29.438649 1391.1 14/06/2013 Sources SAL 5.50 23.60 6.2 40.00

Rugonga 78 -3.860032 29.438518 1377.1 15/06/2013 Sources SAL 0.50 21.70 6.6 57.00

Nyamiryango 80 -3.849239 29.42373 1305.3 15/06/2013 Sources SA 0.00 23.30 5.9 71.00

Murembera 82 -3.846971 29.435978 1466 15/06/2013 Sources SA 0.00 21.00 4.9 17.00

Sagatobwe 83 -3.887442 29.46148 1120.9 17/06/2013 Sources SA 1.00 24.70 6.2 70.00

Nyakigwe II 84 -3.885364 29.460052 1174 17/06/2013 Sources SNA 0.00 25.70 5.9 15.00

Nyakigwe I 85 -3.885581 29.460386 1155.1 17/06/2013 Sources SA 0.00 25.10 6.5 78.00

Karema 86 -3.881614 29.467916 1108 17/06/2013 Sources SA 0.00 24.70 5.7 57.00

Kitarumgama AEP 87 -3.838853 29.444284 1580.9 18/06/2013 Sources AEP 0.00 20.40 5.0 13.00

Gitonga I AEP 88 -3.878129 29.445875 1292.6 18/06/2013 Sources AEP 0.00 24.40 4.9 13.00

Gitonga II AEP 89 -3.877845 29.445447 1284 18/06/2013 Sources AEP 0.50 25.20 5.6 16.00

Mahoro I AEP 90 -3.855986 29.444082 1361.5 19/06/2013 Sources AEP 0.50 22.30 5.4 17.00

Mahoro II 91 -3.857949 29.444961 1343.9 19/06/2013 Sources SNA 3.00 25.40 6.2 14.00

Masho I AEP 92 -3.88778 29.443226 1137.7 19/06/2013 Sources AEP 8.67 25.20 5.9 28.00

Masho II AEP 93 -3.887811 29.443226 1135.8 19/06/2013 Sources AEP 0.00 26.00 6.0 34.00

Kabumburi Bubera I 95 -3.872588 29.53418 1576.4 20/06/2013 Sources AEP 0.33 22.60 5.8 33.00

Kabumburi Bubera II 96 -3.872606 29.534145 1595.8 20/06/2013 Sources AEP 0.00 21.60 5.8 24.00

Cogo 97 -3.896371 29.518563 1455.6 20/06/2013 Sources SAL 0.50 23.20 5.7 36.00

Rwanka 98 -3.885781 29.50966 1420.2 20/06/2013 Sources SAL 0.00 21.80 5.0 11.00

Kizitwe 99 -3.904851 29.467488 962.9 21/06/2013 Sources SAL 0.50 22.60 7.0 102.00

Nyarunshinga 100 -3.902582 29.496842 1305.4 21/06/2013 Sources SAL 0.00 23.70 5.2 24.00

Ruhimbi 101 -3.914054 29.504351 1306.7 21/06/2013 Sources SA 22.00 24.50 6.4 37.00

Kirama II 102 -3.949042 29.474256 972.3 21/06/2013 Sources SA 0.00 25.90 6.2 30.00

Kimera 103 -3.939438 29.505907 1135.8 22/06/2013 Sources SA 7.00 23.30 5.6 10.00

Ruyora II 104 -3.929866 29.505071 1212.3 22/06/2013 Sources SA 0.00 23.20 6.0 56.00

Nyamisure 105 -3.921023 29.511595 1264.2 22/06/2013 Sources SAL 1.67 23.20 6.0 51.00

Nyarubanda 106 -3.920418 29.530302 1276.7 24/06/2013 Sources SAL 0.00 23.80 5.5 35.00

Mataba 107 -3.913189 29.531561 1272.2 24/06/2013 Sources SA 0.00 22.70 5.7 47.00

Rurenge 108 -3.903907 29.520237 1462.8 24/06/2013 Sources SA 0.00 23.40 5.8 52.00

Musihazi 109 -3.921391 29.479539 987.1 25/06/2013 Sources SNA 9.50 22.20 6.9 83.00

Mwomvo 110 -3.935127 29.541149 1104.3 25/06/2013 Sources SA 1.67 23.90 6.2 47.00

Kabezi (Gagwe) 111 -3.938549 29.552959 1269.4 25/06/2013 Sources SA 0.00 22.80 5.7 36.00

Nzigo 112 -3.967737 29.567881 1220.1 25/06/2013 Sources SA 0.00 23.80 5.8 52.00

Kiyungwe I AEP 113 -3.946111 29.576884 1640.7 26/06/2013 Sources AEP 0.67 19.70 5.1 29.00

Kiyungwe II AEP 114 -3.944822 29.572436 1492.7 26/06/2013 Sources AEP 0.00 21.20 6.3 54.00

Kiyungwe III AEP 115 -3.944835 29.571128 1459.2 26/06/2013 Sources AEP 0.00 21.70 6.2 54.00

Nyomvyi AEP 117 -3.972457 29.571865 1440.5 26/06/2013 Sources AEP 12.00 22.60 6.4 55.00

Buyezi 118 -3.979114 29.569567 1356.4 26/06/2013 Sources SA 1.33 22.80 4.9 14.00

Sagara 120 -3.96287 29.583845 1564.1 27/06/2013 Sources SAL 0.00 22.20 6.0 23.80

Ruzigo 121 -3.96876 29.572431 1528.5 27/06/2013 Sources SA 0.33 23.40 6.2 60.00

Nyarurenge 122 -3.965779 29.55388 1150.6 28/06/2013 Sources SA 0.00 23.60 5.8 36.00

Nyakibuye (Nyarigezi 123 -3.968456 29.561818 1261.5 28/06/2013 Sources SA 0.00 23.70 6.0 42.00

Ntenderi 124 -3.964981 29.571977 1345.6 28/06/2013 Sources SAL 0.00 23.00 6.0 37.00

Nyamisangu 125 -3.967785 29.571713 1340.1 28/06/2013 Sources SAL 3.67 22.70 6.0 52.00

Muntangaro 126 -3.970717 29.574665 1545 29/06/2013 Sources SA 1.33 21.30 5.7 33.00

Muhorera I 127 -3.983651 29.571135 1434.3 29/06/2013 Sources SA 2.00 22.50 5.2 15.00

Annexe 8 - 1

Annexe 8. Données brutes des analyses bactériologiques (Source : laboratoire BRG Gitega)

Type

d'eau nom point d'eau Date Latitude N Longitude E

Temp.

°C Couleur pH

EC

µS/cm

Coliformes

totaux

CFU/100ml

E. coli

CFU/100ml

Coliformes

Thermotolérants

CFU/100ml

Entérocoques

CFU/100ml

F Forage S2 REGIDESO 27/12/13 3.984171 29.433621 25.9 sans 6.64 204 1 <1 1

SA Gakwe 11/06/13 3.860660 29.481997 24.7 5.9 21 435.2 6.3 4.1

SA Gakwe 11/06/13 3.860660 29.481997 387.3 5.2 5.2

Piezo RU-Pz01 20/02/14 3.967393 29.459038 29.1 6.712 392 101.4 1 5

Piezo RU-Pz01 22/05/14 3.967393 29.459038 9.5 <1 <1

Piezo RU-Pz02 27/12/13 3.998166 29.476452 29.4 sans 6.9 406 15.8 <1 30.9

Piezo RU-Pz02 19/02/14 3.998153 29.476435 25.8 7.2 25.8 579.4 1 52.5

Piezo RU-Pz03 27/12/13 3.944568 29.428935 25.6 sans 7.53 467 14.6 <1 8.1

Piezo RU-Pz04 27/12/13 3.993447 29.442633 26.9 sans 7.46 546 14.6 <1 2

Piezo RU-Pz05 20/02/14 3.987745 29.452058 28.2 6.671 576 365.4 <1 153.5

SA Gakwe 11/06/13 3.860660 29.481997 387.3 7.5 3.1

SA GITANGA 1 19/10/14 3.877679 29.445977 22.1 5.9 22.2 38.4 <1 <1

SA GITANGA 1 19/10/14 3.877679 29.445977 22.1 5.9 22.2 62 <1 <1

SA GITANGA 2 19/10/14 3.877811 29.445396 22 5.84 30 1 <1 <1

SA GITANGA 2 19/10/14 3.877811 29.445396 22 5.84 30 <1

SA KAYOMBE(RISASE) 21/02/14 3.935505 29.441021 26.2 5.317 38.6 31.8 <1 <1

SA KAYOMBE(RISASE) 08/11/12 3.935590 29.441020 26.3 sans 6.815 37.3 191.8 <1 <1

SA Kitarungana 07/11/12 3.838860 29.444300 20.4 sans 14.1 54.8 <1 <1

SA Mahanga 11/06/13 3.873408 29.474722 25.5 6.1 56 13.2 1 1

SA Mahoro 1 07/11/12 3.855930 29.444230 21.5 sans 6.3 13 167 <1 49.5

SA Masho 1 07/11/12 3.887930 29.443340 24.5 sans 6.2 44 307.6 2 1

SA Masho 1 07/11/12 3.887930 29.443340 23.8 sans 36 248.1 <1 1

SA MASHO 1 19/10/14 3.887741 29.443202 23.7 5.8 34.4 19.9 <1 1

SA MASHO 1 19/10/14 3.887741 29.443202 23.7 5.8 34.4 3.1 <1

SA RUBUNGO 22/02/14 3.999607 29.475625 28.7 blanche 4.6 22.2 547.5 <1 <1

Étude sur le potentiel en eaux souterraines de la plaine ...

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