|
Etude des proprietes hydriques du sol pour l'amelioration du rendement agricole de la commune de Ngong (nord-Cameroun)par Mohamed NJIAYOUOM NGAH Université de Yaoundé I - Master 2020 |
Légende :P : Précipitation, T : Température, Ia indice d'aridité.
Source : données DMN de la station de Garoua-aéroport (1960-2018) Figure2: Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) de lastation de Garoua-aéroport (caractéristique du climat soudano-sahélien). DMN : Données Météorologiques Nationales I.1.2.3- Diagramme ombrothermique de Bagnouls et GaussenIl s'agit ici d'un graphique obtenu à partir des données pluviométriques (en mm) et thermiques (en °C) d'une région au cours d'une période donnée. Il permet de distinguer les mois écologiquement secs, des mois écologiquement humides. Un mois sec étant simplement défini par la relation P < 2T°. La figure 2 permet d'observer que la période écologiquement sèche va de novembre à avril tandis que celle écologiquement humide va de mai à octobre. Cette figure fait ressortir deux saisons : une grande saison pluvieuse (mai à mi-octobre) et une grande saison sèche (novembre à mi-avril). I.1.2.4- Indice d'aridité de MartonneL'indice d'aridité de Martonne (1942), noté Ia est un paramètre permettant de distinguer les mois considérés secs de ceux considérés comme humides pendant une période donnée. Il est donné par la formule suivante :
T = températures mensuelles interannuelles (°C). Les valeurs de l'indice permettent de déterminer le climat selon le classement suivant : - Si Ia < 20, le mois est dit sec ; - Si 20 < Ia < 50, le mois est dit sub-sec ; - Si Ia > 50, le mois est dit humide. Pour la période allant de 1960 à 2018, les mois de novembre, décembre, janvier, février, mars et avril sont considérés comme les mois secs, les mois de mai et juin sont considérés comme sub-sec tandis que les mois de juillet, aout et septembre sont dits humides. I.1.3- VégétationLa végétation rencontrée dans la commune est une savane soudanienne arbustive ayant un aspect de savane claire et dégradé autour des villages, avec une densité plus marquée dans la zone de chasse (Offossou, 2011). I.1.4- OrohydrographieI.1.4.1- OrographieLa localité de Ngong se présente sous la forme d'une vaste plaine, bordée par le fleuve Bénoué et ses affluents. Elle présente quelques massifs montagneux dans les localités de Baroumé, Ourosouka, Kéïni, Hossérékibou, laïndé Massa. Certains de ces massifs présentent des Pics Pittoresques et touristiques, à l'instar du Mont Fandou à Baroumé. Les résultats d'analyses des cartes topographiques montrent que les montagnes sont plus observées au Nord et à l'Est de la localité de Ngong avec des altitudes de plus de 750 m. Au Sud, les plaines dont les hauteurs sont comprises entre 300 et 400 m et les vallées situées entre 250 et 300 m (Fig. 3). I.1.4.2- HydrographieLa localité de Ngong est drainée par le cours d'eau mayo Douka qui est un affluent de la rivière Bénoué, le principal tributaire de rive gauche du Niger, dont ses principaux affluents sont le Faro (principal affluent de la Bénoué au Cameroun), le mayo Kébi et le mayo Rey (CVUC, 2014) (Fig.4). Ce réseau hydrographique forme une ceinture à fréquence limitée pour enrichir le paysage de la commune. En marge de ces cours d'eau, se dresse de nombreux lacs et retenues d'eau le long de la Bénoué. C'est le cas de la retenue d'eau de Lagdo issue de la construction du barrage de Lagdo et des lacs Kabia, Fianga, Tikem et Léré. Ceux-ci offrent une opportunité pour la pratique de la pêche. A
Figure3: Morphologie de la zone de Ngong délimitant les contours du bassin versant de Douka Longo. C A
Figure4: Carte hydrographique de la zone d'étude : A) Le Cameroun dans l'Afrique ; B) Bassin versant de la Bénoué dans le bassin du Niger et le Cameroun ; C) Bassin versant de Douka Longo dans le bassin de la Bénoué. I.1.5- GéologieI.1.5.1- Types de rochesLa région du Nord-Cameroun repose sur un substratum divisé en plusieurs ensembles d'importances inégales à savoir : les formations superficielles, formations récentes et formations anciennes (Brabant et Gavaud, 1985). Les formations géologiques rencontrées dans la zone d'étude sont relativement variées. On distingue en particulier : - Les alluvions anciennes et récentes des vallées de la Bénoué ; - Les formations sédimentaires gréseuses du crétacé supérieur et moyen (Grès de Garoua et Grès de la Bénoué) qui s'étend de chaque côté de la Bénoué, ainsi que dans les vallées du Mayo Rey et de la vina ; - Les formations sédimentaires argileuses du crétacé inférieur, qui n'ont qu'une étendue restreinte ; - Les formations métamorphiques (gneiss et gneiss à biotite et amphibole) précambriennes du vieux socle africain, comprenant en particulier les schistes et micaschistes ; - Les formations plutoniques, comprenant des granites d'âges et de composition diverse (Granite d'anatexie et Granites syntectoniques tardifs). Les formations volcaniques d'âges variées (trachyte, basalte, andésite, rhyolite) existent dans le département de la Bénoué, mais n'ont qu'une faible importance pédologique : on les retrouve sous forme de pitons rocheux, sur lesquels le sol n'a pas pu se développer. I.1.5.2- Types de solsLes premiers inventaires des sols du Nord-Cameroun date des années 50. Les sols de la région du Nord-Cameroun ont fait l'objet de nombreuses études pédologiques à l'échelle 1/100.000 ; Martin, 1961 ; Segalen, 1962 ; Gavaud et al., 1980 et une synthèse de Brabant et Gavaud, 1985. Dans la zone retenue pour notre étude, IRAD et PRASAC (2006) distinguent en général sept types de sols dans la commune de Ngong : - Les sols sablonneux, sols dégradés situés le long des pistes à bétail entre deux montagnes ; - Les sols sablo-gravillonnaires très peu représentés ; - Les sols argileux de couleur sombre qui sont des terres de bas fond, riches en argiles et bien fertiles ; - Les sols sablo-limoneux qu'on retrouve de part et d'autre du bas fond ; - Les sols rouges avec du gravier qui servent à la fabrication des briques ou au crépissage des cases, on les retrouve autour des montagnes ; - Les vertisols avec des argiles non gonflantes; Les sols qualifiés de sablo-argileux avec des cailloux, se trouvant sous forme d'ilots autours des montagnes. Ces sols sont regroupés en trois grands groupes par la même source, se subdivisent en sol sablonneux, argileux et argileux hydromorphes, avec chacun une vocation agricole différente. I.1.6- Environnement humain et socio-économiqueI.1.6.1- PopulationLa population de la commune de Ngong est estimée à 147385 habitants, soit de 64531 d'hommes et 82854 femmes pour une proportion de 43,7% hommes et 56,3% femmes (Nguemhe Fils et al., 2014). La commune de Ngong est marquée par des courants migratoires des populations venues dans la localité pour la recherche des terres fertiles, du commerce ou de la pêche. En effet, le Lamidoet ses lawanesveillent sur une population très cosmopolite constituée de divers groupes ethniques : les Fulbés, les Lamés, les Mousoys, les Massas, les Dabas, les Lakas, les Mafas, les Moufous, les Gabris, les Haoussas etc... L'espace urbain regroupe quelques populations de la zone méridionale : les anglophones, les bamilékés, les Centrafricains, les Tchadiens, les Nigériens, les Nigérians et quelques réfugiés. Deux grandes religions se côtoient dans la commune de Ngong : la religion musulmane et la religion chrétienne. I.1.6.2- Activités socio-économiquesLes activités économiques font références à : l'agriculture, l'élevage, la pêche, l'économie sociale et l'artisanat, le transport et le commerce (petit commerce). L'agriculture constitue l'activité principale des populations de la commune de Ngong. Figure 4 : Géologie de l'arrondissement de Tchéboa. Source : extrait de la carte géologique de reconnaissance du Cameroun Feuille N° : NC 33 SO 052 (B LEROY, 1959).
I.1.7- Pratiques culturalesI.1.7.1- Techniques culturalesLes techniques de cultures sont peu développées, généralement caractérisées d'archaïques (MbuaNgeve et al., 2014 ; Gonné et Bring, 2016). Il s'agit par exemple de l'agriculture itinérante sur-brulis et la pratique de la jachère traditionnelle. Comme dans tout le Cameroun, l'agriculture dans le Nord est fortement dépendante du climat surtout à travers l'apport en eau (Batha, 2011 ; Ben omar, 2018). I.1.7.2- Types de culturesElles sont très variées, et se diversifient davantage au fil des ans (Bilo'oTali, 2013 ; Tchobwe, 2018). Les cultures les plus pratiquées sont surtout vivrières.Les principales cultures vivrières rencontrées dans la région du Nord-Cameroun sont : arachishypogaea, zeamayset sorghum bicolor. Les cultures secondaires sont : vignaungiculata, manihot esculentacrantz et oryza sativa L. Sont aussi cultivésMusoïdeae, Allumcepa, xanthosoma sagittifoliu-Colocasiaesculenta, Lycopersicon esculentum, Solanum tuberosumetc. Dans cette partie du pays, le coton reste la principale culture de rente. Dans la zone délimitée pour notre étude (Ngong), les principales cultures rencontrées étaient gossypium,zeamays, sorghum bicolor, pennisetumglaucum, arachishypogaea et vignaungiculata. L'annuaire statistique de l'INS indique qu'en 2015, les cultures qui occupaient les superficies les plus importantes étaient par ordre d'importance le mil/sorgho, le maïs, le niébé, l'arachide et le riz. Tableau2:Evolution de la production (en tonnes) des produits agricoles en fonction de la superficie (hectare) de 2013 à 2016 dans la région du Nord.
Source : MINADER/DESA cité par INS (2017) Chaque type de culture a ses exigences écologiques et surtout climatiques qui, lorsqu'elles sont perturbées entraînent leur vulnérabilité et donc la baisse de leur rendement et de leur productivité (Tableau 3). Tableau 3:Les principales cultures pratiquées suivant leurs exigences climatiques.
Source : Memento de l'agronome, CIRAD (2002) I.2- TRAVAUX ANTERIEURS COMPLEMENTAIRESPlusieurs travaux ont été effectués en géosciences et en hydrosciences dans la région du Nord-Cameroun. En pédologie, Brabant et Gavaud, 1985 ont procédé à l'étude des sols et les ressources en terres du Nord-Cameroun et y ont répertorié douze catégories de sols réparties comme suit : - Quatre sont caractérisées par la prédominance des concentrations d'hydroxyde de fer sur les horizons illuviaux et argilisés : il s'agit des sols ferrugineux. - Trois intègrent l'extension des horizons éluviaux à l'imperméabilité et l'alcalinisation croissante des horizons illuviaux et argilisés en milieu sec ; ce sont les sols lessivés, les planosols et les vertisols. - Deux autres correspondent à la pédogénèse dominée par l'altération et l'argilisation ; ce sont les sols fersiallitiques et les vertisols. - Les trois dernières sont réservées à la pédogénèse peu différenciée sur des matériaux d'apport récent ou des substrats érodés. En hydrologie et hydrogéologie, Ewodo et al., 2017 ont mené une étude sur la caractérisation de la productivité des aquifères du socle de la région de l'Extrême Nord, Cameroun. Il en découle de cette étude que, dans la zone de socle de la région de l'Extrême Nord, les débits de forages réalisés oscillent entre 0,04 m/h et 4 m/h avec une moyenne de 1,66 m/h. Ngounou et al., 2007 ont fait une étude sur l'apport de la géologie, de l'hydrogéologie et des isotopes de l'environnement à la connaissance des nappes en creuxdu grand Yaéré (Nord-Cameroun). Il en résulte de cette étude que l'absence de dépendance entre les niveaux piézométriques superficiels et les niveaux profonds place le problème des anomalies piézométriques du Grand Yaéré dans un contexte totalement différent de celui des anciens auteurs dont les interprétations se sont appuyées sur l'existence d'une nappe libre généralisée monocouche.Tatienou et Lekedji, 1991 ont mené une étude sur les grands traits géologiques, géomorphologiques, géologiques et hydrogéologiques de la région du Nord-Cameroun. Il en ressort de cette étude que le domaine du logone-Tchad contient une nappe généralisée aux caractéristiques hydrodynamiques et hydrochimiques homogènes, dont les ressources sont importantes. Son exploitation peut être envisagée, les abords des axes d'alimentation matérialisés par le réseau hydrographique constitueraient les zones les plus prometteuses. En agronomie,Vallée Gilbert et al., 1994 ont fait une étude sur le fonctionnement hydrique des sols ferrugineux du Nord Cameroun. Tentatives d'amélioration de leur régime hydrique. Les résultats de cette étude montrent que, le climat, à travers la pluviométrie, joue le rôle principal pour la production agricole. Les techniques culturales comme le semis direct avec couverture morte ou mulch, sont susceptibles d'apporter des solutions tout en permettant un rendement satisfaisant même si celui-ci est inférieur au labour.M'Biandoun et Olina, 2006 ont mené une étude sur la pluviosité en région soudano-sahélienne au Nord du Cameroun. Il en ressort de ces travaux que la zone d'étude possède une pluviosité caractérisée par une grande variabilité dans l'espace et dans le temps, une forte agressivité des pluies, une mauvaise répartition de la pluviosité annuelle, des déficits pluviométriques pouvant intervenir en juin, juillet et août, et une possibilité d'arrêt précoce des pluies (3e décade de septembre).Hervé Guibert et al., 2003 ont fait une étude sur la productivité et contraintes des systèmes de culture au Nord-Cameroun. Il en ressort de ces travaux que, l'agriculture au Nord-Cameroun est une activité permettant une bonne productivité de la terre, mais valorisant actuellement mal le travail fourni par les exploitants.Les céréales se présentent comme valorisant mieux le travail que les cultures d'arachide ou de cotonniers. Par contre, l'arachide et le cotonnier sont des cultures plus intensives et à plus forte productivité à l'hectare. CONCLUSIONLa localité de Ngongest caractérisée par un climat tropical de type soudano-sahélien caractérisé par une pluviométrie monomodale avec une végétation de savane soudanienne arbustive ayant un aspect de savane claire et dégradé. Le relief est caractérisé par une vaste pédiplaine présentant quelques massifs montagneux. La zone délimitée pour notre étude est drainée par le cours d'eau mayo Douka Longo, qui est un affluent en rive droite du fleuve Bénoué. Le substratum géologique est divisé en plusieurs ensembles d'importance inégales (formations superficielles, formations récentes et formations anciennes) sur lesquelles se développent les sols sablonneux, argileux et argileux hydromorphes. La population est constituée des Fulbés, les Lamés, les Mousoys, les Massas, les Dabas, les Lakas, les Mafas, les Moufous, les Gabris, les Haoussas et des expatriés avec comme principale activité économique l'agriculture. La commune de Ngong est un grenier duCameroun pour la culture des arachides. MATERIELS ET METHODESCHAPITRE IIMATERIELS ET METHODESINTRODUCTIONCe chapitre présente les différentes méthodes ayant permis l'acquisition des données sur la conductivité hydraulique, la piézométrie et l'hydrométrie dans le bassin versant de Douka Longo. Pour atteindre ces objectifs, les travaux ont été effectués sur le terrain et en laboratoire. II.1- CHOIX ET PRESENTATION DU SITE D'ETUDECette étape consiste à donner les critères de choix du bassin versant, sa délimitation géographique et ses caractéristiques physiographiques. II.1.1- Critères de choix Cette étude bénéficie du soutien du projet PROSEP« Projet Sol-Eau-Plantes» exécuté conjointement par l'Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles (BGR) et le ministère de l'Agriculture et du Développement Rural (MINADER) qui travaillent dans la commune de Ngong dans la région du Nord. Le choix du site d'étude est donc imposé par ce projet qui y a déjà mené plusieurs activités, notamment la cartographie des sols de la commune. II.1.2- Reconnaissance, délimitation géographique et administrative du site d'étude : le bassin versant de Douka Longo Une campagne a été effectuée du 12 au 16 mars 2020. Cette étape a permis de se faire une idée sur les travaux à effectuer, de se familiariser avec le terrain, de recenser les puits pour le suivi piézométrique et les sites d'essai d'infiltration par la méthode Porchet. Le bassin versant de Douka Longo, site retenu pour la présente étude est situé entre les latitudes 8°48'20'' et 9°4'50''Nord et les longitudes 13°18'30'' et 13°30'20'' Est (Fig. 6) dans la région du Nord-Cameroun, département de la Bénoué. Il couvre une partie de l'arrondissement de Tchéboa et plusieurs villages parmi lesquels : Koubadjé, Duro Boumadjé, Lamoudam, Windengong, Bolta et bien d'autres.
Figure5: Localisation du bassin versant de Douka Longo dans le bassin de la Bénoué. II.1.3- Caractérisation physiographiqueElle aconsisté à déterminer entre autres les caractéristiques géométriquesou morphométriques et hydrographiques du bassin versant de Douka Longo (Tableaux 4, 5 et 6). Pour cela, une carte topographique numérisée au 1/180000 a été utilisée pour effectuer cette caractérisation. II.1.3.1- Caractéristiques géométriques ou morphométriquesIl s'agit ici de donner les paramètres de disposition dans le plan à savoir l'aire, le périmètre, la forme et les dimensions du rectangle équivalent du bassin versant de Douka Longo. L'aire et le périmètre d'un bassin versant peuvent être mesurés par superposition d'une grille dessinée sur papier transparent, par l'utilisation d'un planimètre (aire), d'un curvimètre (périmètre) ou, mieux, par des techniques de digitalisation. Cette dernière méthode a été utilisée dans le bassin versant de Douka Longo à l'aide du logiciel ArcGis 10.4. La portion du plan ainsi délimitée par les lignes de crête a une superficie de 681,50 km² et un périmètre de 186,54 km (Tableau 4). C'est l'élément essentiel d'un bassin versant. La forme d'un bassin versant influence l'allure de l'hydrogramme à l'exutoire. La forme du BVDL est déterminée à l'aide de l'indice de compacité de Gravelius (1914) noté KG et donné par la relation suivante : A P A P K G 282 0. . 3.14 2 = KG = indice de compacité de Gravelius ; P = périmètre du bassin [km] ; A = superficie du bassin [km2]. Ainsi, leKG calculé est de 2,01 (Tableau 4) et confère au bassin de Douka Longo une forme allongée et assimilable à un rectangle. c) Dimensions du rectangle équivalent Le rectangle équivalent ou rectangle de Gravelius permet de comparer facilement des bassins versants entre eux en ce qui concerne le ruissellement des eaux (Musy, 2004). La longueur (Léq) et la largeur (léq) du rectangle équivalent ont été calculées par les formules empiriquessuivantes:
Les valeurs numériques ainsi obtenues sont Léq = 79,15 km et léq = 8,61 km (Tableau 4). La nature du relief d'un bassin à une influence sur l'écoulement à l'exutoire, car de nombreux paramètres hydrométéorologiques tels que les précipitations et la température varient en fonction de l'altitude. Le BVDLprésente un relief distingué par l'alternance des collines et des vallées occupées par le cours d'eau principal Mayo Douka et ses affluents. Ainsi, l'agencement du relief révèle une subdivision du site en six unités géomorphologiques (Fig. 7) avec des altitudes maximales de 510 m et minimales de 210 m. Le relief du bassin versant du mayo Doukalongoest caractérisé par sa courbe hypsométrique. La courbe hypsométrique (Fig. 8) représente la
répartition de la surface du bassin versant en fonction des tranches
d'altitude. Les tranches d'altitude et les surfaces spécifiques ont
été obtenues par digitalisation dans le bassin versant du mayo
Douka Longo. La réalisation de cette courbe s'effectue à partir
du logiciel Excel et permet de déterminer les paramètres tels
que : l'altitude maximale (Hmax), l'altitude minimale (Hmin), la pente
moyenne (Im) et l'altitude moyenne (Hmoy), donnée par l'expression :
La pente moyenne du bassin versant (Im) est le paramètre
qui nous permet de déterminer la vitesse à laquelle l'eau circule
dans le bassin. Elle est donnée par la relation suivante :
Im
Figure6: Unités géomorphologiques du bassin versant de Douka Longo. Tableau4: Paramètres physiographiques du bassin versant de Douka Longo.
Tableau 5: Répartition hypsométrique du bassin versant de Douka Longo.
Figure7: Courbe hypsométrique du bassin versant de Douka Longo. La courbe hypsométrique ainsi obtenue permet d'avoir des altitudes caractéristiques maximales (H5%= 350 m),minimales (H95%= 220 m), médianes (H50% = 280 m), moyennes (Hmoy = 283,87) et la pente moyenne (Im = 4,98 m/km) (Tableau 4). Tableau 6: Valeurs calculées des différents indices du relief.
Légende : di : Dénivelée ;Ai : Superficie partielle ; A : Superficie totale f) Indice de pente de roche (IPR) Cet indice permet de caractériser les pentes du bassin
afin d'effectuer des éventuelles comparaisons et classifications.Il est
déduit du rectangle équivalent et son expression est la suivante
: Avec Léq: longueur du rectangle équivalent (en m) ; ai : fraction de l'aire A (en %) ; di: dénivelé spécifique (en m).Le BVDL a donc un IPR de 0,50 (Tableau 4). g) Indice de pente globale (IPG) L'indice de pente global est le rapport dénivelé
D et de la longueur du rectangle équivalent Léq. Cet
indice est donné par la relation suivante : H5%: altitude maximale (m) ; H95%: altitude minimale ; (H5% - H95%): dénivelé D ; Léq: longueur du rectangle équivalent (m). La valeur de l'indice de pente globale calculée est IPG= 1,64E-03 (Tableau 4). Elle est donnée par la relation suivante : Ds = Igv??. Lavaleur de dénivelé spécifique calculée est Ds = 48,8 m(Tableau 4). II.1.3.2- Caractérisation hydrographique du BV de Douka LongoLa caractérisation du réseau hydrographique du bassin versant de Douka Longopasse par l'évaluation des paramètres tels que :la hiérarchisation du réseau hydrographique, la densité de drainage, la densité de réseau et la loi de composition du réseau hydrographique. a) La hiérarchisation de son réseau hydrographique La hiérarchisation du réseau hydrographique du bassin versant de Douka Longo s'est faite selon la méthode de classification de Musy (2004), dont le principe est le suivant : - Tout cours d'eau n'ayant pas d'affluents sera dit d'ordre 1 ; - Au confluent de deux cours d'eau de même ordre n, le cours d'eau résultant sera d'ordre n+1 ; - Un cours d'eau recevant un affluent d'ordre inférieur gardera son ordre. Le cours d'eau mayo Douka Longo qui est l'un des affluents du fleuve Bénoué s'écoule suivant la direction N - S sur une longueur d'environ 51 km. C'est un cours d'eau d'ordre 4 selon la classification de Musy (2004). Tableau 7: Caractéristique du réseau hydrographique du bassin versant de Douka Longo.
Légende :Rc : Rapport de confluence ; Dd : Densité de drainage ; Dr : Densité du réseau ; RL: Rapport de longueur. La densité de drainage est le coefficient qui permet de savoir si le réseau hydrographique est peu développé ou développé. Elle est donnée par le rapport de la somme des longueurs des cours d'eaux permanents ou temporaires sur la surface totale du bassin versant.Dd = ? Li/A (en km/km²), avec Li : la longueur du cours d'eau (km) et A : surface du bassin versant. La densité de drainage est de 0,34 km/km² (Tableau 7).Selon Musy (2004), les densités de drainage inférieures à 4 km/km² caractérisent les réseaux hydrographiques peu développés et centrés vers un seul collecteur. c) Densité de réseau hydrographique (Dr) La densité du réseau hydrographique est donnée par le rapport du nombre du nombre de cours d'eau temporaires ou permanents sur la surface totale du bassin. Elle est donnée par : Dr = N/A (en km-2),avec N : nombre de cours d'eau et A : la surface du bassin versant (km²). La densité de réseau calculée est de 0,063 km-2(Tableau 7). Cette faible valeur s'explique par le faible développement du réseau hydrographique du bassin versant de Douka Longo. d) Loi de composition du réseau hydrographique La loi de composition du réseau hydrographique concerne le rapport de confluence (Rc) et le rapport de longueur (Rl), donnés respectivement par les relations ci-après : Rc La détermination du rapport de confluence donne Rc = 2,43 (Tableau 7). Selon Strahler (1964), le rapport de confluence varie de 3 à 5 pour une région ou la géologie n'a aucune influence ; selon Thébé (1999), les rapports de confluence supérieurs à 5 caractérisent les réseaux hydrographiques de type peuplier ou couloir. Le rapport des longueurs calculé dans le BVDL donne RL = 0,41 (Tableau 7). II.2- TRAVAUX DE TERRAINLes travaux de terrain menés sur le bassin versant de Douka Longo ont consisté à la détermination in situ de la perméabilité en zone non saturée à travers les tests d'infiltration de type Porchet, à effectuer des mesures in situ de la piézométrie, à la mesure in situ des paramètres physico-chimiques (conductivité électrique, température, pH et TDS) et à l'implantation des stations hydrométriques et aux jaugeages. II.2.1- Essai in situ de la perméabilité par la méthode Porchet (1931) La perméabilité est l'aptitude d'un réservoir à conduire l'écoulement de l'eau, dans les conditions hydrodynamiques imposées (Castany, 1998). Ce paramètre permettant d'estimer les caractéristiques hydrodynamiques a été déterminé par la méthode de Porchet(Fouepé et al., 2012). Elle consiste à suivre, en fonction du temps, l'infiltration d'une quantité d'eau versée dans un trou de tarière (Fig. 9). Le niveau de l'eau dans le trou est porté sur une fiche préconçue en fonction du temps (Annexe 1). Dans le cadre de cette étude, des trous de rayon variant entre 3 à 6cm et de profondeur allant 50 cm et 60 cm ont été réalisés à la tarière manuelle (Tableau 8). Ils ont été effectués sur des terres cultivées et des terres en jachères qui sont des sols argileux limoneux bruns rougeâtres généralement constitués d'une couche poussiéreuse sèche entre 0-10 cm de profondeur. Une concrétion dure brun-rougeâtre contenant du quartz de la taille d'un gravier (probablement des grès altérés) a été rencontrée dans la plupart des sites à environ 10 cm sous la surface du sol. Dans la zone d'étude, treize essais d'infiltration (Fig. 10) ont été effectué du 12 mars au 16 mars 2020.
A) Tarière manuelle B) Trou à la tarière manuelle
Figure8: Essai d'infiltration sur le terrain par la méthode Porchet. Tableau 8: Matériel utilisé pour les essais d'infiltration.
II.2.2- Inventaire d'ouvrages hydrauliques (puits) dans le bassin versant de Douka LongoEnviron 36 puits ont été identifiés lors de la campagne de terrain dans le bassin versant de Douka Longo. II.2.3- Critères et choix d'ouvrages hydrauliques (puits) à suivre Sur les 36 puits (Fig. 10) identifiés dans le BVDL, 17 ont été retenus pour le suivi piézométrique sur la base des critères suivants : - L'accessibilité et la représentativité des points d'eau par rapport au site d'étude ; - La répartition spatiale par rapport à la topographie (sommet, mi-pente ou en bas de pente) ; - L'accord des propriétaires. Les informations sur les coordonnées géographiques des puits retenus (longitude, latitude et altitude) ont été obtenues à l'aide d'un GPS (Global PositionningSystem) de marque Garmin 64S (Tableau 8).
Figure 10 : Carte de localisation des sites de mesure de la piézométrie dans le bassin versant de Douka Longo Figure9: Carte de localisation des sites d'infiltration, des puits visités et des stations hydrométriques dans le bassin versant de Douka Longo. II.2.4- Suivi piézométriqueLe suivi piézométrique dans le BVDL s'est fait de façon ponctuelledurant cinq jours et permet d'évaluer le potentiel en eau souterraine. Il a consisté à relever les hauteurs d'eau des dix-sept puits choisis et à déterminer leur niveau piézométrique H (m) par la formule suivante : H = Z - P Avec Z = altitude de la surface topographique (en m) ; P = profondeur du plan d'eau dans le puits (en m) ou niveau statique. La profondeur du plan d'eau dans le puitsa été mesurée d'une sonde piézométrique électrique et sonoreet d'une sonde de niveau tout au long de ce travail (Fig. 11).
A) Sonde à niveau d'eau B) sonde électrique sonoreFigure10: Mesure piézométrique. II.2.5- Meures in situ des paramètres physico-chimiques des eaux de puitsLes paramètres physico-chimiques pris en compte dans la présente étude sont : la température de l'eau (T°C), le pH, la conductivité électrique (CE, uS/cm)et la TDS (mg/l). Ces paramètres ont été déterminés à l'aide d'un multi paramètre muni de deux électrodes. Pour la mesure de ces paramètres, les électrodes sont directement plongées dans un récipient (seau de 10L) contenant de l'eau du puits de mesure. II.2.6- Implantation des stations hydrométriques Une station hydrométrique est un ensemble d'appareillage mis en place dans les cours d'eau, les lacs et les réservoirs permettant de mesurer ou d'évaluer des hauteurs (limnimétrie) et des débits (débimétrie).Lors de la campagne de terrain dans le BVDL, des échelles limnimétriques ont été installées en amont (DoukaGanaiko) de coordonnées 13°25'20,69''N, 8°58'24,66''E, d'altitude 235 m et à l'exutoire de coordonnées 13°23'54,04''N, 9°5'12,32''E, d'altitude 221 m de la rivière mayo Douka Longo.Le matériel utilisé pour l'implantation des stations hydrométriques est résumé dans le tableau 9suivant. Tableau 9:Matériel utilisé pour l'implantation des stations hydrométriques.
La méthodologie relative à l'implantation des stations hydrométriques dans le BVDL est résumée de la façon suivante : - Choix du site :le site choisi sur le terrain présentait les caractéristiques suivantes : ? Possibilité de lecture et d'accès facile même pendant les crues les plussévères ; ? Bonne sensibilité et bief rectiligne ; ? Emplacement favorable pour l'implantation des échelles ; ? Placé dans une zone assez calme, protégé des vagues et des remous. - Déblaiement de la station : le site choisi présentait une petite végétation qui a été déblaié pour la rendre propre, agréable et présentable (Fig. 12).
A)Avant déblaiement B) Après déblaiement Figure11: Déblaiement de la station hydrométrique. - Implantation de la première échelle limnimétrique :sur le terrain, cette échellea été placée au bord de la rive droite de telle sorte que le « zéro » de l'échelle soit plus bas que le niveau des plus basses eaux, afin d'éviter les lectures négatives (Fig. 13). - Implantation de la deuxième échelle limnimétrique :elle a été installée hors dulit du cours d'eauen s'assurant qu'elle soit alignée à la premièreet que sa basecorresponde au sommet de la première échelle. Pour le faire, la mire graduée a été placée au sommet de la première échelle, puis la lecture faite à partir du Théodolite doit être recherchée au niveau ou la deuxième échelle sera installée : c'est le nivellement (Fig. 13).
A)Lecture sur la mire graduéeB)Nivèlement des échelles Figure12: Installation des échelles limnimétriques. - Borne de référence :après avoir fini nos deux échelles, une borne de référence (Fig. 14) a été installée à une centaine de mètre des deux échelles. Cette borne aidera à retrouver l'emplacement exact des échelles au cas où il a été vandalisé par la population ou emporté par les crues les plus sévères.
- Calage :cette dernière étape consiste tout simplement à mesurer la déniveléeentre les échelles limnimétriques et la borne de référence. II.2.7- JaugeagesLe débit d'un cours d'eau est la quantité d'eau traversant une section donnée par unité de temps. Il peut être obtenu par plusieurs procédés de jaugeage notamment : le jaugeage au moulinet, le jaugeage au flotteur, le jaugeage volumétrique, le jaugeage par dilution chimique, le jaugeage à l'aide d'ouvrages calibrés ou des formules et le jaugeage à l'ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Celui réalisé dans la présente étude pour estimer le débit du mayo Douka Longo s'est fait par la méthode du jaugeage à gué au micro moulinet. Les principaux éléments d'un micro-moulinet (Fig. 15) sont : - Hélice du micro-moulinet avec des diamètres allant de 25 mm à 125 mm tandis que les pas peuvent aller de 50 mm à 100 mm ; - Perche de jaugeage graduée utilisée pour sonder la profondeur du cours d'eau ; - Corps du micro-moulinet ; - Cable de connexion ; - Compteur d'impulsion qui donne le nombre de tours effectués par l'hélice. Le jaugeage à gué au micro moulinet a été effectué à l'exutoire du cours d'eau mayo Douka et n'a pas été possible en amont (DoukaGanaiko) car la rivière était sèche. Cette méthode consiste à choisir un site sur le cours d'eau qui est rectiligne et uniforme avec un fond plat et pouvant être traversé à pied. Ensuite tendre un câble de section graduée au-dessus du cours d'eau à la section transversale choisie et le sécuriser en utilisant des piquets tout en mesurant cette largeur (Fig. 16). Enfin déterminer le nombre d'espacement et de verticale ainsi que la mesure de la profondeur le long d'une verticale. Les données obtenues seront dépouillées en laboratoire et donnera la valeur du débit à l'instant de mesure. Nous rappelons ici que ces mesures ont été faites près des échelles limnimétriques.
Figure15 : Caisse à micro moulinet.
Figure 16 : Jaugeage à gué au micro moulinet. II.3- TRAVAUX DE LABORATOIRELes travaux en laboratoire ont consisté à déterminer la vitesse d'infiltration de l'eau dans le sol, le coefficient de perméabilité à saturation, établir le bilan hydrique et enfin, au dépouillement et traitement des données ainsi obtenues. II.3.1- Vitesse d'infiltration La vitesse d'infiltration correspond à la quantité d'eau, par unité de temps de surface et par unité de temps qui pénètre dans le sol. Dans le cadre de cette étude, les vitesses d'infiltration ont été calculées à partir de la baisse du niveau d'eau dans les trous avec le temps comme suit : La vitesse d'infiltration (I) à un instant donné (Tt) est donnée par :
Où : Les vitesses d'infiltration ont été calculées à partir de la baisse moyenne du niveau d'eau des quatre dernières mesures stabilisées, mesurées dans le trou. II.3.2- Détermination du coefficient de perméabilité à saturation Les données collectées sur le terrain lors des essais de Porchet, ont été traitées par la suite à partir du logiciel Microsoft Excel 2010. Une feuille de calcul Excel a été préalablement programmée pour effectuer les calculs résultant des formules empiriques développées par Porchet suivant la loi de Darcy. La perméabilité (K) est définie par la loi de Darcy comme le volume d'eau gravitaire traversant une unité de section perpendiculaire à l'écoulement en une seconde sous l'effet d'une unité de gradient hydraulique. En prenant comme unité le m² et le m3, K est exprimé en m/s.
Avec S : surface d'infiltration en (m²) ; R : rayon du trou (en m) ; h : hauteur d'eau dans le trou (en m) ; i : gradient hydraulique.
La valeur de (K), s'obtient en traçant la courbe, log (h+R/2) en fonction du temps à l'échelle semi-logarithmique (Annexe 2). Une fois le régime stabilisé, on obtient une droite de pente p = -2K/(2,3R). La perméabilité est obtenue par la relation suivante :
Avec K : coefficient de perméabilité (en m.s-1) ; R : rayon du trou (en m) ; p : pente de la droite représentative de l'essai d'infiltration log (h + R/2) = f(t). h = Profondeur du trou - hauteur entre le sol et l'eau. II.3.3- Elaboration des cartes piézométriques L'établissement de la carte piézométrique a pour but de déterminer les principales directions de l'écoulement souterrain et les aires d'alimentation de la nappe. Ces cartes schématisent d'une part les fonctions capacitives et conductrices des réservoirs, et d'autre part le comportement hydrodynamique de l'aquifère. Trois méthodes sont généralement utilisées pour le tracé des courbes d'iso valeurs (Castany, 1998) : - La méthode d'interpolation approximative des niveaux piézométriques ; - La méthode d'interpolation des triangles ; - La méthode d'interpolation des données piézométriques par des programmes informatiques. Cette dernière méthode est celle qui a été utilisée dans la présente étude car elle est rapide et donne une meilleure interpolation. Les logiciels informatiques qui ont été utilisés sont ArcGis10.4 et Surfer 12. Sur ces cartes, les principales directions d'écoulement souterrain et les aires d'alimentation sont matérialisées. Les données collectées sur le terrain lors du jaugeage à gué au micro moulinet, peuvent être traitées soit à l'aide d'un dépouillement manuel, soit à l'aide d'un dépouillement informatique. Cette dernière a été utilisée dans les locaux du CRH (Centre de Recherche Hydrologique) à l'aide du logiciel TIDHYP (Traitement Informatique des Données Hydro Pluviométrique) pour obtenir le débit du cours d'eau mayo Douka à l'exutoire. La connaissance plus ou moins parfaite des
éléments du bilan hydrique d'un bassin versant, est une
opération très importante en hydrologie, car elle permet
l'estimation des réserves naturelles des aquifères. Plusieurs
chercheurs ont mis au point des méthodes basées sur l'utilisation
des formules empiriques facilitant l'estimation ou le calcul du bilan hydrique.
Cependant la méthode de Thornthwaite est celle qui est plus
appropriée pour les régions tropicales. Le bilan hydrique de
Thornthwaite (1954), permet d'évaluer le déficit
d'écoulement mensuel et tient compte de la réserve du sol d'un
mois à l'autre (Réméniéras, 1972). Elle consiste
à calculer tout d'abord pour chaque mois, une évapotranspiration
potentielle (ETP), que l'on peut assimiler au pouvoir évaporant de
l'atmosphère. Cette évaporation potentielle est fonction de la
température moyenne mensuelle par rapport aux indices thermiques
mensuels (i), calculés par la formule
Avec T : température moyenne mensuelle ; I : indice thermique annuel ; i : indice thermique mensuel. L'évapotranspiration potentielle calculée sera ainsi confrontée aux précipitations afin de déterminer l'évapotranspiration réelle (ETR), la réserve facilement utilisable (RFU), la variation de la réserve facilement utilisable (?RFU), le water surplus (WS), l'écoulement total (S), l'écoulement de surface (QS), l'écoulement souterraine (QW), le déficit agricole (DA) et le coefficient mensuel d'humidité (á). Le calcul de ces paramètresest effectué suivant l'organigramme de la Figure 17. L'infiltration a été calculée à partir de la relation ci-dessous : I = P - (ETR + R) Avec I : infiltration moyenne interannuelle (en mm) ; ETR : évapotranspiration réelleinterannuelle (en mm) ; P : précipitation moyenne interannuelle(en mm) ; R : ruissellement ou lame d'eau ruisselée(en mm). Le ruissellement (R) peut être calculé par deux formules : - Tixeront-Berkallof avec la condition de P > 600 mm R = P/ 3 ..................................... (1) - Tixeront-Berkallof modifiée par Romantchouk (197iv) Avec la condition de P < 600 mm R = P/ 3*(ETP)²............................ (2) AvecETP : Evapotranspiration potentielleen mm. Les précipitations enregistrées dans la région d'étude sont inférieures à 600 mm, la formule utilisée est celle de Tixeront-Berkallof modifiée par Romantchouk (1974) (2). II.3.6- Cartographie des zones favorables à l'agriculture La méthode employée dans le cadre de cette étude est La méthode de cartographie à index avec pondération des critères (Point Count SystemsModels, PCSM). Cette dernière est la plus pertinente vis-à-vis des réalités de terrain du fait de la prise en compte de l'importance relative de chaque critère vis-à-vis de la favorabilité du milieu. De ce fait, elle constitue la méthode la plus reconnue et utilisée à l'heure actuelle (Gogu et Dassargues 2000 ; Vrba et Zaporozec 1994).Son principe consiste à la combinaison des paramètres classifiés du milieu. Ceci en donnant un index numérique ou une valeur à chaque paramètre. La combinaison des cartes se fait au moyen du logiciel de traitement multicritères (logiciel SIG). La méthode repose sur la sélection de paramètres (ou critères) considérés comme représentatifs pour estimer la favorabilité d'une zone à l'agriculture. Dans le cadre de cette étude, les paramètres retenus pour étudier la favorabilité de la zone à l'agriculture sont : - La distance euclidienne ou proximité au cours d'eau : c'est la distance de chaque point du bassin versant au cours d'eau le plus proche ; - La densité de drainage ; - Le niveau piézométrique. Les calculs sont effectués dans un système d'information géographique (SIG). Chaque paramètre est cartographié avec une côte allant de 1 à 4. Un facteur de pondération est ensuite appliqué aux différents paramètres pendant le calcul. Ce facteur traduit l'importance relative des paramètres en termes de favorabilité d'une zone à l'agriculture. Les différents poids attribués aux paramètres en fonction de leur degré d'importance sont consignés dans le tableau ci-dessous. Tableau 10 : Poids des paramètres pris en compte pour caractériser la favorabilité d'une zone à l'agriculture.
Cotation des classes de chaque paramètre Tableau 11 : Cotation des classes de distance euclidienne.
Tableau 12 : Cotation des classes de densité de drainage.
Tableau 1 : Cotation des classes de niveau statique.
En se basant sur le poids des paramètres, le calcul de l'indice de favorabilité noté I? sera effectué avec la calculatrice des rasters du logiciel ArcGIS selon la formule suivante : I? Avec I? : index de favorabilité global d'une unité cartographique ;Wj : facteur de pondération du paramètre j ; Rj : index du paramètre j ; n : nombre de paramètres pris en compte.
Figure17: Organigramme de calcul du bilan hydrique selon la méthode de Thornthwaite (1954). CONCLUSIONLe bassin versant de Douka Longo, site retenu pour la présente étude est localisé entre les latitudes 8°48'20'' et 9°4'50''Nord et les longitudes 13°18'30'' et 13°30'20''Est. Il est situé dans la région du Nord-Cameroun, plus précisément dans le département de la Bénoué et arrondissement de Tchéboa. Il a une superficie de 681,50 km², un périmètre de 186,54 km et un coefficient de Gravelius de 2,01 qui lui confère une forme allongée assimilable à un rectangle de longueur (L=79,15 km) et de largeur (l=8,61 km). Les altitudes maximales et minimales de son relief sont respectivement 350 m et 220 m, soit une altitude médiane de 280 m. Dix-sept puits préalablement choisis, ont fait l'objet de suivis piézométrique dans ledit bassin. Les mesures des paramètres physico-chimiques (conductivité électrique, température, pH et TDS) et les essais de perméabilité par la méthode Porchet ont été effectués in situ. Quant à la cartographie des zones favorables à l'agriculture, la méthode de cartographie à index avec pondération des critères a été utilisée.Les données ainsi récoltées sur le terrain ont été par la suite traitées pour fournir des résultats qui seront présentés dans le chapitre suivant. RESULTATS ET DISCUSSIONCHAPITRE IIIRESULTATS ET DISCUSSIONINTRODUCTIONCe chapitre présente et discute les résultats qui se rapportent : aux caractéristiques hydrodynamiques (piézométrie, hydrométrie, perméabilité et bilan hydrique) et aux paramètres physico-chimiques (conductivité électrique, pH, températureet TDS) de l'aquifère à nappe libre dans le BVDL. Ces résultats sont ainsi comparés avec ceux des travaux antérieurs obtenus dans la région du Nord ainsi que ceux obtenus dans les conditions climatiques identiques à celui de la région du Nord-Cameroun. III.1- CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET HYDRODYNAMIQUES DE L'AQUIFERE A NAPPE LIBRE DU BV DE DOUKA LONGOElle consiste à comprendre le fonctionnement hydrodynamique de l'aquifère à nappe libre du BVDL via les résultats de piézométrie, d'hydrométrie, vitesse d'infiltration, de perméabilité et du bilan hydrique. III.1.1- Piézométrie Le tableau 14est la synthèse des coordonnées géographiques (latitudes ; longitudes et altitudes) et présentant la profondeur, les niveaux statiques et les niveaux piézométriques des points de mesure des puits (P1 à P17) le long du BVDL. Tableau 14 : Synthèse des données géographiques et piézométriques du bassin versant de Douka Longo.
Légende : P : Puits ;Min : minimum ; Max : maximum ;Moy : moyenne ; Méd : médiane ; E-T : écart type ; CV : coefficient de variation. L'analyse du tableau montre que, les valeurs des niveaux statiques ponctuels obtenues des dix-sept puits suivis varient entre 2,63 m et 24,29 m avec une moyenne 9,92 m. On constate que six puits sur les 17, soit 35,29% ont un niveau statique compris entre 2,63 et 6,63 m. Quatre puits, soit 23,53% se trouvent entre 6,63 et 10,63 m. Entre 10,63 et 14,63 m de profondeur, nous avons cinq puits représentant 29,41% ; et au-delà de 14,63 m nous notons deux puits soit 11,76%. Ces résultats nous permettent de dire que la surface piézométrique est située à environ 10,10 m du sol. Les résultats du suivi piézométrique allant du 12 mars au 16 mars 2020 présentent une variation spatiale des niveaux piézométriques entre 222,37 m (Boundjoumi)et 464,30 m (Tongo) avec une valeur moyenne de 281,13 m (Tableau 14). Sur la base des données piézométriques, la carte piézométrique du bassin de Douka Longo a été réalisée (Fig. 18).
Figure18: Carte piézométrique du bassin versant de Douka Longo. L'analyse de la carte piézométrique du bassin versant de Douka Longo montre que, deux zones distinctes ont été délimitées à partir de la réalisation des courbes hydroisohypses de la carte piézométrique : - Une zone où les courbes forment des cercles concentriques caractérisés par des lignes de courant où axes d'écoulement centrifuges. Tout autour de ces points, les niveaux piézométriques ont des valeurs croissantes du centre vers l'extérieur (la limite du quartier WouroNogas et Tongo) ; - Une zone où la courbe forme un cercle fermé marqué par des lignes de courant où axes d'écoulement centripètes. Tout autour de ce cercle, les niveaux piézométriques sont décroissants de l'extérieur vers le centre (c'est le cas des quartiers Bolta, OuroGnebe et Dawala). Les écoulements souterrains dans le bassin versant de Douka Longo sont de deux types (convergents et divergents) et se font préférentiellement dans les directions NE-SW et E-W. les sites des quartiers Tongo et WouroNogas constituent les aires d'alimentation de la nappe c'est-à-dire les zones à partir desquelles se font les écoulements des eaux souterraines dans la zone d'étude tandis que ceux de Bolta, OuroGnebe et Dawala constituent les aires de stockage et pourraient se prêter facilement aux implantations des ouvrages de captage. Les agriculteurs à faibles revenus c'est-à-dire ceux ne pouvant pas faire des forages peuvent s'implanter dans les zones de WindeNgong 1, Bolta et Boundjoumi car les puits rencontrés dans ces zones ont un niveau statique inférieur à 6,6 m soit 35,29% des puits du BVDL. Dans ces zones, on peut utiliser des simples moto pompes pour extraire l'eau du puits pour l'irrigation. Ailleurs, en cas de nécessité, 64,71% des ouvrages ont besoin d'une pompe électrique immergée pour avoir accès à l'eau pour des fins agricoles. Ce qui est un obstacle majeur à l'amélioration de la production agricole. L'évaluation des ressources en eau de surface disponible dans le BVDL s'est faite par la détermination du débit à l'exutoire du mayo Douka Longo à l'aide du jaugeage à gué (point par point) au micro moulinet. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant. Tableau 15 : Estimation du débit mesuré à l'exutoire du mayo Douka Longo.
L'analyse du tableau 15montre que, le débit du mayo Douka Longo à son exutoire en période d'étiage et en absence des pluiesest de 0,033 m3/set pratiquement nulle en amont (DoukaGainako) à cause de l'absence d'écoulement. Ce débit de base 0,033 m3/s correspond donc à la vidange de l'aquifère pour soutenir l'écoulement de surface. Il y a donc bel et bien une interaction entre les eaux de surfaces et les eaux souterraines dans ce bassin versant. III.1.3- Vitesses d'infiltration Les valeurs des vitesses d'infiltration (I) calculées à partir des données d'essai d'infiltration dans le bassin versant de Douka Longo sont consignées dans le tableau 16suivant. Tableau 16: Les taux d'infiltration (I), en centimètre par minute (cm/min).
Légende : P : Points
d'infiltration ;Min : minimum ;
Max : maximum ;Moy : moyenne ;
Méd : médiane ; E-T :
écart type ; CV : coefficient de
variation ; L'analyse du tableau 16 montre que, les vitesses d'infiltration dans le bassin versant de Douka Longo varient entre 0,6 cm/min et 4,2 cm/min avec une moyenne de 1,7 cm/min. les résultats des vitesses d'infiltration obtenus sur les treize (13) sites d'essai d'infiltration (P1 à P13) sont traduit sous forme de graphique (Fig. 19). Il exprime la courbe d'évolution de la vitesse (I, en cm/min) en fonction de la profondeur (P, en cm).
Figure19: Vitesse (I, cm/s) d'infiltration dans le bassin versant de Douka Longo. La courbe d'infiltration réalisée montre que la vitesse d'infiltration est relativement notable (0,6 à 2,4 cm/min) sur les 15 à 23 premiers centimètres du sol. Elle se réduit un peu fortement en profondeur (23 à 25 cm), en se stabilisant autour 1,2 cm/min entre 25 et 28 cm de profondeur puis se réduit fortement entre 28 et 32 cm de profondeur avant de subir une forte augmentation entre 32 et 35 cm, puis subit de nouveau une faible diminution entre 35 et 45 cm de profondeur. Il s'agit donc d'une infiltration superficielle qui ne peut pas influencer la composition des nappes profondes. La variation de la courbe des vitesses d'infiltration est étroitement liée à la nature du sol dans les différents horizons. La vitesse d'infiltration dans les 15-25 premiers centimètres correspond au sol sableux, elle décroit légèrement dans l'horizon argilo-sableux, et devient très faible dans l'horizon argileux (entre 28 et 32 cm de profondeur). Cette décroissance de la vitesse d'infiltration semble être liée à l'abondance en argile dans les différents sites d'infiltration. L'on peut donc envisager, pour la mise en valeur de ces sols une agriculture moderne, mécanisée avec irrigation éventuelle. Le bassin de Douka Longo possède de bonnes terres agricoles. Les mesures des vitesses d'infiltration prouvent à suffisance qu'une agriculture mécanisée avec irrigation n'aura rien de néfaste sur les nappes d'eau souterraine et la production car les eaux n'atteindront pas si rapidement les nappes souterraines. La composition des horizons de ces sols allant du sablo-argileux (au sommet) au argileux (à la base) ralenti considérablement l'infiltration et se comporte en véritable couche protectrice protégeant ainsi les nappes d'eau souterraine des éventuelles pollutions. III.1.4- Coefficient de perméabilité à saturation Les valeurs de coefficient de perméabilité à saturation (K) obtenues à l'aide des essais de perméabilité de Porchet sont présentées dans le tableau 17. Tableau 17: Résultats des mesures de perméabilité du bassin versant de Douka Longo.
L'analyse de ce tableau montre que les valeurs du coefficient de perméabilité à saturation du bassin versant de Douka Longo varient de 1,50.10-6 m/s (OURO-NDJIDDA) à 1,46.10-5m/s (MADA) avec une moyenne de 7,21.10-6 m/s. Deux classes sont obtenues. Les valeurs du coefficient de perméabilité à saturation mesurées à Mada et Sorke 2 sont toutes de l'ordre de 10-5 m/s avec une moyenne de 1,36.10-5 m/s. Celles mesurées à Ouro-Gnebe, Bolta, OuroNdjidda, Sorke 1, WouroNogas, Tongo, OuroAndre,Douka Longo 1, Douka Longo 2, Boundjoumi et Mayo Douka, sont toutes de l'ordre de 10-6 m/s, avec une moyenne de 6,04.106m/s. Ces valeurs illustrent ainsi que les différents horizons sont peu perméables à assez perméables d'après la classification prédéfinie par Collin (2004). La classification de Collin (2004) établie la référence suivante : - Si K = 10-8 m/s, la formation est très peu perméable à imperméable, et non aquifère ; - Si 10-7 m/s = K = 10-6 m/s, la formation est peu perméable l'aquifère est médiocre à mauvais ; - Si K = 10-5 m/s, la formation est assez perméable, l'aquifère est assez bon ; - Si 10-4 m/s = K = 10-2 m/s la formation est perméable et l'aquifère est très bon à bon. Les résultats du coefficient de perméabilité à saturation trouvés dans le BVDL montrent, selon l'ordre de grandeur de la conductivité hydraulique établie par Musy et Soutter (1991), que nous sommes en présence des terrains constitués de sables fins et limons argileux. Tableau 18:Ordre de grandeur de la conductivité hydraulique dans différents sols (Musy et Soutter,1991).
La Figure20 montre l'évolution spatiale du coefficient de perméabilité à saturation mesurée dans le bassin versant de Douka Longo pour la période allant 12 mars au 16 mars 2020.
Figure20: Carte de perméabilité à saturation mesurée dans le bassin versant de Douka Longo. La perméabilité est fonction de la granulométrie et du degré d'interconnections entre les vides d'un réservoir (castany, 1998). Les valeurs du coefficient de perméabilité à saturationainsi obtenues dans le bassin versant de Douka Longo par comparaison avec les travaux antérieurs, montrent qu'elles sont du même ordre de grandeur que celles trouvéesdansl'Atlas régional dans le bassin de la Bénoué à Garoua (1,0.10-6 m/s<K <2,1.10-5 m/s) ; mais supérieures à celles trouvées par Fouépé et al., 2012 dans le bassin versant de l'Anga'a(1,91.10-7 m/s<K <1,16.10-6 m/s) , à l'Est de Yaoundé ; et inférieures à celles trouvées par Foano, 2020dans le bassin versant de Bidou à Ngaoundéré 3(3,06.10-6 m/s<K <5,66.10-5m/s) ;Mfonka et al.,2018 sur le bassin versant du Nchi à Foumban(4,8.10-5m/s ? K? 7,16.10-5 m/s). Cette différence pourrait être due au type de sol. Les valeurs du coefficient de perméabilité obtenues dans les localités de Mada(1,46.10-5m/s) et Sorke 1 (1,27.10-5 m/s) sont appropriées à l'agriculture car ces localités possèdent un sol assez perméable. Les autres localités (Ouro-Gnebe, Bolta, Ouro-Ndjidda, Sorke 1, Wouro-Nogas, Tongo, OuroAndre, Doukalongo et Mayo Douka)possèdent des valeurs du coefficient de perméabilité qui ne sont pas appropriées à l'agriculture car les sols sont peu perméables. Pour améliorer la perméabilité dans ces zones il sera préférable d'utiliser le labour à la charrue qui pourra faciliter la perméabilité à la surface du sol. Les paramètres du bilan hydrique ont été calculés pour la période allant 1960 à 2018. La pluviométrie moyenne interannuelle (P) est de 1048,4 mm et est inférieure à la valeur de l'évapotranspiration potentielle (ETP) moyenne qui est de 1064,56 mm (Tableau 19). Tableau 19:Bilan hydrique selon la méthode de C.W.Thornthwaite Station de Garoua-aéroport (1960-2018).
Légende : P = précipitation ; ETP = évapotranspiration potentielle ; ETR = évapotranspiration réelle ; RFU = réserve facilement utilisable ?RFU = variation de laréserve facilement utilisable ; WS = water surplus ; S = lame d'eau disponible pour l'écoulement total ; QS = lame d'eau disponible pour l'écoulement de surface ; QW = lame d'eau disponible pour l'écoulement souterraine ; DA = déficit agricole ; a = coefficient mensuel d'humidité. Formules de vérification : Station de Garoua-aéroport P = ? ETR + ? WS P = 624,25 + 424,15 = 1048,4mm. ETP = ? ETR + ? DA ETP = 624,25 + 440,31 = 1064,56 mm. Nous constatons que les résultats issus du bilan hydrique sont vérifiés. L'établissement du bilan hydrique a pour but, de connaître les différents paramètres (ETP, ETR, RFU, DA, WS), qui nous aide à comprendre le fonctionnement des systèmes hydrauliques de surface.Lorsque la réserve facilement utilisable (RFU) est totale, il y a un surplus d'eau (WS) accompagné généralement par un écoulement (QS et QW) et dès que la RFU diminue, il y a un épuisement du stock au point où la RFU sera complètement vide, il y aura un déficit agricole (DA). L'analyse des résultats des paramètres du bilan hydrique montre que les valeurs de l'évapotranspiration réelle (ETR) et la lame d'eau ruisselée (R) sont respectivement 624,25 mm et 338,94 mm soit 59,5% et 32,33% des précipitations moyennes interannuelles tombées sur la période de 1960 à 2018. L'infiltration estimée est de 85,21 mm soit un coefficient d'infiltration (CI) de 8,13%. Les pertes d'eau sont de ce fait estimées à 59,54% et 40,25% respectivement pour l'évapotranspiration et l'écoulement (surface et souterraine). Le coefficient d'infiltration ainsi calculé se rapproche de celui obtenu par Eyong, 2013 soit 8,95% dans le bassin versant de l'Akée. Il est par contresupérieur à celui trouvé par Fouépé (2012) soit 5,7% dans le bassin versant de l'Anga'a par la méthode hybride de fluctuation de l'eau, mais inférieur à ceux trouvés par Kalla (2007) dans le bassin du Ntem (CI=15,65%), Foano, 2020 (non publié) dans le bassin de Bidou (CI=35,95%). L'évolution des paramètres ainsi obtenus (Fig. 21) montre que la période d'excédent pluviométrique va de mai à septembre traduisant la recharge de l'aquifère à nappe libre tandis que celle du déficit pluviométrique va d'octobre à avril etcorrespond à la vidange de l'aquifère à nappe libre. La période de déficit pluviométrique est caractérisée par une baisse progressive des niveaux piézométriques. Le déficit agricole, DA = 440,31 mm se remarque au mois de décembre, croit et atteint son maximum en mars puis décroit pour s'annuler en juin. Au mois de juin, commence la reconstitution du stock, la RFU devenant importante pour atteindre son maximum (100 mm). Elle demeure ainsi jusqu'au mois d'octobre à partir duquel commence l'épuisement du stock qui se poursuit jusqu'au mois de novembre (Tableau 19). Excédent Déficit pluviométriquepluviométrique
Figure21: Evolution de quelques paramètres du bilan hydrique établi selon la méthode de Thornwaite (1954). La Figure21 présentant l'évolution de quelques paramètres (P, ETP, ETR, RFU, DA et WS) du bilan hydrique montre que les agriculteurs de la commune de Ngong ont 6 mois sur 12 propices pour l'agriculture c'est-à-dire de mai à octobre car le sol contient suffisamment d'eau pendant cette période. Les 06 autres mois c'est-à-dire de novembre à avril, ne sont pas propices à l'agriculture car la RFU du sol est totalement épuisée pendant cette période. On constate donc que, les ressources en eau ne sont pas disponibles pendant toute l'annéece qui entraine directement un déficit sur le rendement agricole. L'étude piézométrique a montré que le niveau de la nappe en période défavorable (plus précisément en mars) se situe à environ 10,10 m du sol et peut être facilement mobilisable à travers la réalisation des puits ou des forages. Les agriculteurs qui veulent cultiver12 mois sur 12 doivent utiliser les techniques d'irrigation pour améliorer la production agricole pendant les périodes défavorables à l'agriculture. III.2- CARTOGRAPHIE DES ZONES FAVORABLES A L'AGRICULTURELes ressources en eau utile pour l'agriculture ont été cartographiées dans tout le bassin versant de Douka Longo en mettant en exergue les zones très favorables à faiblement favorables à l'agriculture. La Figure 22 montre l'ensemble des zones du bassin versant de Douka Longo qui sont propices ou non à l'agriculture en fonction de la disponibilité en eau de surface.Il faut rappeler ici que, nous nous sommes intéressés uniquement au cours d'eau qui sont permanents pendant toute l'année dans le bassin versant de Douka Longo.
Figure22: Carte des ressources en eau de surface L'analyse de la carte des ressources en eau de surface montre que, les zones très proches des cours d'eau sont très propices à l'agriculture. Mais plus on s'éloigne du cours d'eau le plus proche moins la zone est propice à l'agriculture. La Figure 23 montre l'ensemble des zones du bassin versant de Douka Longo qui sont propices ou non à l'agriculture en fonction de la densité de drainage des cours d'eau qui drainent une zone.
Figure13: Carte des densités de drainage L'analyse de la carte des densités de drainage du bassin versant de Douka Longo montre que, les zones fortement drainées par les cours d'eau sont très propices à l'agriculture. Par contre les zones faiblement drainées sont moyennement à faiblement propices à l'agriculture. La Figure 24 montre l'ensemble des zones du bassin versant de Douka Longo qui sont propices ou non à l'agriculture en fonction de la ressource en eau souterraine.
Figure24: Carte des ressources en eau souterraine L'analyse de la carte des ressources en eau souterraine du bassin versant de Douka Longo montre que, les zones du bassin ayant un niveau statique très proche de la surface du sol (2-5 m) sont très propices à l'agriculture. Par ailleurs, les zones du bassin ayant un niveau statique compris entre 10-24 m de la surface du sol sont moyennement à faiblement propices à l'agriculture. La Figure 25 est la combinaison de la carte des ressources en eau de surface, des densités de drainage et des ressources en eau souterraine du bassin versant de Douka Longo.
Figure14: Carte des zones favorables à l'agriculture La favorabilité d'une zone à l'agriculture a été évaluée dans tout le bassin versant de Douka Longo à partir du calcul de l'indice de favorabilité noté I?. Les poids attribués aux différents paramètres pris en compte pour évaluer la favorabilité d'une zone à l'agriculture (0,5 pour la distance euclidienne, 0,3 pour la densité de drainage et 0,20 pour le niveau statique) tiennent compte de l'importance relative de chaque paramètre vis-à-vis de la favorabilité à l'agriculture et de la facilité d'accès à l'eau pour l'agriculture par les agriculteurs peu fortunés. Le poids le plus dense a été attribué à la distance euclidienne parce que l'agriculteur le plus pauvre n'aura aucune difficulté d'accès à l'eau pour l'agriculture. L'application de la formule de l'indice de favorabilitéI?donne une carte des ressources en eau utile à l'agriculture dont chacun des pixels est associé à une valeurcompriseentre 1 à 4 qui représente une classe de favorabilité à l'agriculture.La favorabilité d'une zone à l'agriculture dans le bassin versant de Douka Longo (Fig. 25) se présente dans l'ensemble en quatre grandes classes présentées dans le tableau suivant. Tableau 20 : Classe, superficie et pourcentage des zones favorable à l'agriculture
Il en ressort de notre analyse que, les superficies des zones très favorables et favorables à l'agriculture sont respectivement de 15010,03 ha et 19151,30 ha soit 22,03% et 28,11% de la superficie totale du bassin versant. Par contre, les superficies des zones moyennement favorables et faiblement favorables à l'agriculture sont respectivement 18927,54 ha et 15047,04 ha soit 27,78% et 22,08% de la surface totale du bassin versant. III.3- CARACTERISTISQUES PHYSICO-CHIMIQUESLes paramètres physico-chimiques pris en compte sontle pH, la température, la conductivité électrique et la TDS (Totaux Dissouts Solides). III.3.1- Potentiel d'hydrogène (pH) Les valeurs de pH des eaux souterraines du BVDL sont comprises entre 4,57 et 8,05 avec une moyenne de 6,03 (Tableau 21). La gamme normale de pH de l'eau pour l'irrigation est comprise entre 6,5 et 8,4 (FAO, 1989). On constate donc que les eaux souterraines du BVDL sont acides pour les standards d'usage en agriculture. Cette acidité provient surement de la nature lithologique du substratum rocheux (Granite d'anatexie et granites syntectoniques tardifs).Les valeurs de pH trouvées ici sont de même ordre de grandeur que celles obtenues par Nkembeng(2019) sur le bassin de la Bénoué à Garoua (5,7 et 8,9). Les valeurs de température in situ des eaux des puits du bassin versant de Douka Longo varient entre 27,9 et 33°C, avec une moyenne de 29,8°C (Tableau 21). Ces valeurs de température sont inférieures à 35°C, considérées comme valeurs limites indicatives pour les eaux destinées à l'irrigation des cultures (CNS, 1994). Les valeurs de températures obtenues dans le BVDL se rapprochent de celles obtenues par Nkembeng (2019) sur le bassin de la Bénoué à Garoua (30,7°C) et Njitchoua et al., 1997 sur le grès de Garoua (30,9°C). III.3.3- La conductivité électrique (CE) La conductivité électrique de l'eau permet une estimation directe de la minéralisation totale de celle-ci. Les eaux des puits du bassin versant de Douka Longo ont des valeurs qui oscillent entre 81,3 et 811 uS/cm pour une moyenne arithmétique de 279,5 uS/cm (Tableau 21). Ce sont des eaux à minéralisation très faible à importante d'après la classification de Detay, (1993) (Tableau 22). Cette faible minéralisation serait liée à la nature lithologique de la roche mère, à leur âge et aux couvertures pédologiques du site d'étude. En dehors du puits P15 (811 uS/cm) situé dans le quartier Ouro-andré, les valeurs de CE obtenuesrespectent les exigences de qualité pour les eaux destinées à l'irrigation, restant inférieures à la valeur limite de 700 uS/cm (FAO, 1989). Les valeurs de CE trouvées ici sont de même ordre de grandeur que celles obtenues parNkembeng (2019) sur le bassin de la Bénoué à Garoua (376 uS/cm) ; cependant elles sont largement supérieures à celles obtenues parFoano, 2020(non publié) dans le bassin versant de Bidou à Ngaoundéré 3 (49,45 uS/cm) et Mfonka et al., 2018 sur le bassin versant du Nchi (15,30 uS/cm). III.3.4-TDS (Totaux Dissouts Solides) Les valeurs des TDS des eaux des puits du bassin versant de Douka Longo sont comprises entre 82 et 809 mg/l, avec une moyenne de 279,4 mg/l (Tableau 21). En dehors des puits P9 (478 mg/l), P11 (507 mg/l) et P15 (809 mg/l) situés respectivement dans les quartiers Ouro-ndjidda, Nassarao et Ouro-andré, le taux de TDS révèle des valeurs qui répondent aux exigences de qualité pour les eaux destinées à l'irrigation, restant inférieur à la valeur limite de 450 mg/l (FAO, 2003). Les valeurs de TDS obtenues sont proches de celles trouvées par Njitchoua et al., 1997sur le grès de Garoua (297 mg/l). Tableau 21:Résultats de mesures des paramètres physico-chimiques.
Légende : P : Puits ;T°C : Température ; CE : Conductivité Electrique ; pH: Potentiel d'hydrogène ; TDS : Totaux Dissouts Solides ; Min : minimum ; Max : maximum ;Moy : moyenne ; Méd : médiane ; E-T : écart type ; CV : coefficient de variation. Tableau 22: Relation entre conductivité électrique et minéralisation (Detay, 1993).
CONCLUSIONLes caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère permettent d'avoir une connaissance sur le fonctionnement hydrodynamique du bassin versant de Douka Longo. Les valeurs des niveaux statiques ponctuels des dix-sept puits suivis varient entre 2,63 m et 24,29 m avec une moyenne 9,92 m. Les valeurs des niveaux piézométriques varient entre 222,37 m et 464,30 m avec une valeur moyenne de 281,13 m.Les données piézométriques recueillies au niveau des puits couvrant la zone d'étude ont servi à l'élaboration de la carte piézométrique. L'étude de la carte piézométrique de la zone d'étude a permis de constater que les eaux s'écoulent de façon générale NE-SW au E-Wet montrant l'existence de deux zones, une zone d'alimentation et une zone de captage. Le débit du mayo Douka Longo à son exutoire en saison sèche est de 0.033 m3/s. les vitesses d'infiltration de l'eau dans le BVDL varient entre 0,6 cm/min et 4,2 cm/min avec une moyenne de 1,7 cm/min. La perméabilité des formations lithologiques traversées qui sont pour l'ensemble des sables argilo-limoneux varient entre 1,5.10-6 et 1,46.10-5m/s illustrant ainsi qu'elles sont peu à assez perméables. Les eaux souterraines du BVDL sont acides pour les standards d'usage en agriculture (4,57= pH= 8,05) avec des minéralisations faibles à importantes et des valeurs de TDS inférieures à la valeur limite de 450 mg/l à l'exception des puits P9 (478 mg/l), P11 (507 mg/l) et P15 (809 mg/l). CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONSCONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONSCONCLUSION GENERALESitué à quarante km au sud de la ville de Garoua, le bassin versant de Douka Longo se localise entre 8°29'0'' et 9°56'0'' de latitude Nord et 12°34'0'' et 14°17'30' de longitude Est. Les caractéristiques environnementales rencontrées dans le bassin versant sont identiques à celles de la ville de Garoua à savoir : - Un climat tropical de type soudano-sahélien, caractérisé par deux saisons fortement contrastées (une saison sèche et une saison humide) ; les températures sont variables néanmoins, l'on note, pour la période de 1971 à 2018, une maximale de 33,4°C en mars et une minimale de 25°C en Janvier. La pluviométrie est peu à assez importante ; le diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) tracé à partir des données recueillies pour la période allant de 1960 à 2018 à la station de Garoua-aéroport, montre les maximas de pluies aux mois de juillet, aout et septembre avec une moyenne interannuelle de 1027,9 mm. - La végétation rencontrée est une savane soudanienne arbustive ayant un aspect de savane claire et dégradée ; - Le relief est caractérisé par l'alternance des collines et des vallées. Il révèle que les collines sont comprises entre 300 et 400 m d'altitude et les vallées situées entre 250 et 400 m de hauteur ; - Les formations géologiques composant le socle du bassin versant de Douka Longo sont constituées des formations du socle (granito-gneissique) couvert par endroit par les roches volcaniques. On y rencontre plusieurs types de sols (sol sablonneux, argileux et argileux hydromorphes). Sur le plan physiographique, le BVDL a une superficie de 681,50 km², un périmètre de 186,54 km et un indice de compacité de Gravelius égal à 2,01 lui conférant une forme allongée assimilable à un rectangle équivalent de longueur 79,15 km et de largeur 8,61 km. Le relief présente des pentes relativement faible (IPR = 0,5) caractérisé par l'alternance des collines et des vallées. Le réseau hydrographique du bassin versant de Douka Longo est peu développé et centré vers un seul collecteur qui est la rivière mayo Douka Longo. L'objectif spécifique de cette étude est l'évaluation de la cinétique d'infiltration, du coefficient de perméabilité des sols à saturation, de la disponibilité en eau de surface et souterraine et établir le bilan hydrique dans le bassin versant de Douka Longo. L'évaluationde la disponibilité en eau souterraine dans le bassin versant de Douka Longo au cours du 12 au 16 mars 2020, révèle que la surface piézométrique est située à environ 10,10 m du sol. Dans les ouvrages suivis (puits), les niveaux piézométriques les plus élevés ont été observés à Tongo et les plus bas à Boundjoumi avec respectivement 464,30 m et 222,37 m. l'examen de la carte piézométrique des eaux souterraines du bassin versant fait ressortir que : - Les écoulements souterrains sont de deux types (convergents et divergents). - Les puits situés à l'Est du bassin c'est-à-dire ceux situés dans les quartiers de Tongo et WouroNogas constituent des aires d'alimentation de la nappe tandis que, ceux placés au Nord dans les quartiers de Bolta, OuroGnebe et Dawala constituent des aires de stockage et peuvent se prêter facilement aux implantations des ouvrages de captage. L'évaluation des ressources en eau de surface disponible dans le BVDLs'est faite par la détermination du débit à l'exutoire du mayo Douka Longo à l'aide du jaugeage à gué (point par point) au micro moulinet. Ce débit, estimé en période d'étiage et en absence de pluie est de 0,033 m3/s correspondant à la vidange de l'aquifère pour soutenir l'écoulement de surface. Ce débit montre qu'il y a bel et bien une interaction entre les eaux de surface et les eaux souterraines dans ce bassin versant. L'évaluation de la cinétique d'infiltration déterminéeà partir des données d'essai d'infiltration montre que les vitesses d'infiltration varient entre 0,6 cm/min et 4,2 cm/min avec une moyenne de 1,7 cm/min. les valeurs du coefficient de perméabilité à saturation du bassin versant de Douka Longo varient de 1,50.10-6 m/s (OURO-NDJIDDA) à 1,46.10-5m/s (MADA) avec une moyenne de 7,21.10-6 m/s.Ces valeurs illustrent ainsi que les différents horizons traversés sont peu perméables à assez perméable et présentent des terrains constitués de sables fins et limons argileux. Le bilan hydrique, établi pour la période moyenne 1960-2018 (58 ans), révèle que l'aquifère à nappe libre du bassin versant de Douka Longo se recharge de mai à septembre (saison de pluies) et se vidange progressivement d'octobre à avril. L'infiltration est de 85,21 mm pour une précipitation moyenne interannuelle de 1048,4 mm soit un coefficient d'infiltration de 8,13 % qui assure l'alimentation de l'aquifère à nappe libre. L'évolution des paramètres (P, RFU, DA et WS) du bilan hydrique montre que les agriculteurs de la commune de Ngong ont 6 mois sur 12 propices pour l'agriculture c'est-à-dire de mai à octobre. Les six autres mois c'est-à-dire de novembre à avril, ne sont pas propices à l'agriculture car la RFU du sol est totalement épuisée pendant cette période. L'analyse des paramètres du bilan hydrique montre que les ressources en eau ne sont pas disponibles pendant toute l'année ce qui entraine directement un déficit sur le rendement agricole. Les agriculteurs qui veulent cultiver 12 mois sur 12 doivent utiliser les techniques d'irrigation pour améliorer la production agricole pendant les périodes défavorables à l'agriculture. RECOMMANDATIONSL'objectif principal de ce travail étant de déterminer les propriétés hydriques du sol en vue de la cartographie des zones favorables à l'agriculture par rapport à la disponibilité en ressource en eau pour l'amélioration de la productivité agricole dans la commune de Ngong, il serait sans sens d'y mettre fin sans formuler et adopter une ligne de conduite impliquant la meilleure utilisation des propriétés hydriques du sol afin d'améliorer la production agricole. Ainsi, dans cette partie du travail, nous donnons quelques propositions aux agriculteurs et à la municipalité relatives à l'amélioration du rendement agricole du bassin versant de Douka Longo en tenant compte des résultats de nos recherches. Recommandations aux agriculteurs Dans le bassin versant de Douka Longo où les niveaux piézométriques se trouvent à moins de 6 m de la surface du sol, nous recommandons aux agriculteurs de réaliser des puits et d'utiliser des simples moto pompes (peu couteux) pour extraire l'eau des puits pour l'irrigation. En rapport avec les ressources en eau de surface disponible dans le bassin versant de Douka Longo, l'attention sera plus portée sur les cours d'eau pérennes. Ici, nous recommandons aux agriculteurs de cultiver à proximité des cours d'eau pérenne car les cultures n'auront pas des difficultés pour avoir accès à l'eau pour se nourrir. Nous recommandons également aux agriculteurs d'éviter de pomper les eaux de surface (cours d'eau) pour irriguer les cultures de peur de les assécher ou punir ceux qui cultivent en aval. Pour ce qui est du coefficient de perméabilité à saturation, la Figure 14 donne une idée d'ensemble des zones rendues peu perméables dans le bassin versant de Douka Longo. Nous recommandons aux agriculteurs de prendre des précautions sur toutes les actions pouvant mener à la compaction du sol qui pourrai réduire l'infiltration de l'eau dans le sol. C'est le cas par exemple des troupeaux de boeufs qui traversent les parcelles sous cultures à tout moment. Pour remédier à cela par exemple, nous recommandons aux agriculteurs de faire des clôtures ou toute sorte de barrière afin d'éviter l'introduction du bétail dans les parcelles réservées à l'agriculture. En ce qui concerne le bilan hydrique, nos travaux de recherche ont montré que les agriculteurs ont 6/12 mois où le sol contient suffisamment de l'eau pour des fins agricoles. Nous recommandons aux agriculteurs qui veulent cultiver pendant toute l'année (12/12 mois) de se rapprocher le plus possibles des cours d'eau pérenne ou d'utiliser les eaux souterraines malgré que leurs mobilisations ne soient pas similaire dans tout le bassin pour l'irrigation. Recommandations à la municipalité Dans le bassin versant de Douka Longo où les niveaux piézométriques sont à plus de 10 m de la surface du sol, nous recommandons à la municipalité d'aider les agriculteurs en les octroyant des pompes électriques immergées (très couteux) pour l'irrigation des cultures et des forages collectifs dédiés à l'agriculture. En rapport avec les techniques culturales appliquées dans le Nord-Cameroun et observées en particulier dans le bassin versant de Douka Longo, nous recommandons à la municipalité d'apporter aux agriculteurs un soutien financier en vue de l'utilisation des techniques modernes agricoles et sensibiliser aussi les agriculteurs sur les nouvelles pratiques culturales appliquées en zone soudano-sahélienne et sahélienne. En définitive, nous recommandons fortement à la municipalité de mettre la disposition des agriculteurs la carte des ressources en eau utile pour l'agriculture dans le bassin versant de Douka Longo issue de ce travail car elle présente les surfaces et pourcentages des zones très favorable, favorable, moyennement favorable et faiblement favorable à l'agriculture. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUESREFERENCES BIBLIOGRAPHIQUESBANTON O., BANGOY L. (1997). Hydrologie : Multiscience environnementale des eaux souterraines. Presses Univ. Québec/ AUPELF, 460 p. BATHA R.A.S., 2011. Analyse de l'impact des conditions climatiques sur la production du maïs dans deux agro systèmes à pluviométrie monomodale : Etude comparative entre les départements de la Bénoué et du Wouri au Cameroun. Mémoire de Master de l'Université de Yaoundé I, 127 p. BEN OMAR A., 2018. Influence de la variabilité pluviométrique sur la production du maïs dans le département de la Bénoué. Rapport de Mémoire d'ingénieurs de travaux, Ecole Nationale Supérieur Polytechnique, Université de Maroua, 52 p. BILO'O TALI E., 2013. La culture de l'oignon dans la région du Nord (Cameroun) : contraintes de production et problèmes de disponibilité sur les marches : Cas de Pitoa et Lagdo. Mémoire de Master II, Université de Ngaoundéré, 114 p. BRABANT P.,GAVAUD M.(1985). Les sols et les ressources en terres du Nord-Cameroun. ORSTM. Paris (France), 258 p +. BRING C., 2005. Evaluation des ressources en eau atmosphériques sur le Nord Cameroun à l'aide des méthodes conventionnelles et satellitales, Doctorat de Géographie, Université de Ngaoundéré, Département de Géographie, 350 p. CASTANY G., 1998. Principes et méthodes de l'hydrogéologie. Éd. Dunod, Paris V, 236 p. CIRAD-GRET., 2002. Momento de l'agronome, nouvelle version, Editions Quae, DVD, 8000 p. CNS., 1994. Ministère de l'environnement du Maroc. DETAY, (1993). Forage d'eau (réalisation, entretien, minéralisation). Ed. Masson, Paris, 280. EYONG., 2013.Etude de la recharge des nappes phréatiques en milieu urbain : Cas du bassin versant de l'Akée Yaoundé-Cameroun. Mém.MasterII.FacSci.Univ Yaoundé I. 66p. FAO., 1989. Evaluation des terres pour l'agriculture irriguée : directives. FAO, Rome. FAO., 2003. Irrigation avec des eaux usées traitées, manuel d'utilisation. FEUMBA R. A., 2017. Adaptation planifiée de l'Etat aux impacts de la variabilité et des changements climatiques au Cameroun de 1960 à 2015, Thèse de Doctorat/PhD de l'Université de Ngaoundéré, 498 p. FOANO DANDJIO W., 2020. Etude des propriétés hydriques du sol pour l'amélioration du rendement agricole dans la commune de Ngaoundéré 3, Adamaoua-Cameroun., mémoire Master II, UYI. FOUEPE A., FANTONG W., NDAM NGOUPAYOU J., SIGHA NKAMDJOU L.(2012). Comparative analysis for estimating hydraulic conductivity value to improve the estimation of groundwater recharge in Yaoundé-Cameroon. British Journal of Environment & Climate 2 (4) : 391-409. GOGU R. C., DASSARGUES A. (2000).Current trends and future challenges in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods: Environmental Geology, v. 39, no. 6, p. 549-559. GONNE B., BRING.(2016). Climat et ruralité en zones soudaniennes et sahéliennes du Cameroun et du Tchad, harmattan Cameroun, 306 p. INS., 2017. Annuaire statistique du Cameroun : Recueil des séries d'informations statistiques sur les activités économiques, sociales, politiques et culturelles du pays, édition 2017, Yaoundé, 417 p. IRAD, PRASAC., 2006. Diagnostic global : terroir de LandéKaréwa. Centre régional de Maroua, PRASAC-Garoua, Garoua, Cameroun, 23 p. KALLA MPAKO F., 2007. Caractérisation physique et hydrodynamique de l'aquifère à nappe libre du bassin versant de Ntem à Yaoundé-Cameroun. Mém. DEA. Fac. Sci. Univ. Yaoundé I, 99 p. M'BIANDOUN M., OLINA J.P.(2006). Pluviosité en région soudano-sahélienne au Nord du Cameroun : conséquence sur l'agriculture. MBUA NGEVE J., ABDULAI J.,NDJATSANA M.(2014). Revue de la recherche et de la politique en matière d'adaptation au changement climatique dans le secteur de l'agriculture en Afrique centrale, in Future Agricultures, Document de travail 098, 57 p. MFONKA. Z., NDAM NGOUPAYOU J.R., NDJIGUI P.-D., KPOUMIE A., ZAMMOURI. M., MOUNCHEROU O.F., RAKOTONDRABE F., RASOLOMANANA E.H., NGOUH A.N.(2018).AGIS-based DRASTIC and GOD models for assessing alterites aquifer of three experimental watersheds in Foumban (Western-Cameroon). MUSY A., SOUTTER M. (1991). Physique de sol. Presses polytechniques et universitaires Romandes. Lausanne suisse.319 p. MUSY A., 2004 : Coursd'hydrologie générale. Section SIE et GC.4e semestre. Laboratoire d'Hydrologie et Aménagements (HYDRAM) ; Institut des Sciences et Technologies de l'Environnement. (ISTE) ; Ecole Polytechnique Fédérale (EPFL). NGUEMHE Fils S.C., ETOUNA J., HAKDAOUI M. (2014). Apport de l'OT et du SIG à la cartographie des zones à risque d'érosion hydrique dans le bassin versant productif de Sanguéré, Nord-Cameroun, Afrique Centrale. International Journal of Innovation and Applied Studies, 9 (1): 449-479. NJITCHOUA R., DEVER L., FONTES J.C., NAAH E.(1997).Geochemistry,origin and recharge mechanisms of groundwater from the Garoua Sandstone aquifer,Northen Cameroon. J Hydrol Vol. 190, pp. 17 NKEMBENG K., 2019. Assessment and impact of potential harmful elements in groundwater, in the Bénoué river bassin North-Cameroon. OFFOSSOU D'ANDOUS K., 2011. Remise en culture des jachères enrichies à Acacia Sénégal au Nord-Cameroun : Productions forestière et agricole, et perceptions paysannes. Mémoire de stage. AgroParisTech, Centre de Montpellier. 121 p. OLIRY J.C., 1986. Fleuves et rivières du Cameroun. Monographies hydrologiques, MESRES/ORSTOM, n° 9, 733 p. PORCHET M., 1931. Hydrodynamique des puits. Ann. du Génie Rural, fasc. 60 p. STRAHLER A.N., 1964. Quantitative Geomorphology of Drainage Bassins and Chanel Networks. In: Chow, V., Ed., Handbook of Applied hydrology, McGraw-Hill, New York, 439-476. TCHOBWE C., 2018. Dynamique de la filière arachide dans le bassin de Bénoué : cas de la localité de Ngong. Mémoire de Master recherche de géographie, Université de Maroua, 106 p. THEBE B., 1999. Le bassin versant. Deust GenieHydrosanitaire. Univ. Montpellier II ; lab. Hydrologie, Centre IRD de Montpellier. THORNWAITE C.W., 1954. The measurement of potential evapotranspiration, John p. Mather Seebrook, New Jersey, 222 p. TSALEFAC., 1991. Convention et formation végétales au Cameroun, veille climatique, collection Sciences Technologie Développement (STD), N° ISSN 1144-2026, pp 127-145. UNESCO., 1994. Environment and development brief: ground water; n°2, 15 p. VRBA J.,ZAPOROZEC. (1994). Guidebook on mapping groundwater vulnerability. International Association of Hydrogeologists (International Contributions to Hydrogeology 16). Verlag Heinz, Hannover. ANNEXESAnnexe 1 : Exemplaire d'une Fiche de suivi de l'essai d'infiltration par la méthode de Porchet
Annexe 2 : Exemple de courbe de variation de log(h+R/2) en fonction du temps
Annexe 3 : Précipitations mensuelles de la ville de Garoua (1960-2018)Source : station météorologique de Garoua-aéroport
Annexe 4 :Directives pour l'interprétation de la qualité de l'eau pour l'irrigation (FAO 1985)
Annexe 4 :Quelques photos du terrain
Echelle limnimétrique
Equipe du PROSEP
Petite détente après l'essai d'infiltration
Implantation de l'échelle limnimétrique
Saturation du sol
Mesures topographiques à l'aide du Théodolite
|
"En amour, en art, en politique, il faut nous arranger pour que notre légèreté pèse lourd dans la balance." | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Avec : Ia = indice d'aridité ; P =
précipitations mensuelles interannuelles (mm) ; 
avec : Ai (en km2) aires spécifiques des
différentes tranches d'altitudeet Hi (en m) étant l'altitude
moyenne entre deux courbes de niveau ; A= aire totale du bassin versant, en
km2 ; Hmoy = altitude moyenne du bassin versant, (en m). L'altitude
médiane (Hméd), est lue au point d'abscisse 50% de la surface
totale du bassin versant, sur la courbe hypsométrique.
(en m/km), où Hmax (H5%) est l'altitude maximale, Hmin
(H95%)l'altitude minimale et A l'aire totale du bassin versant.
; Rl = 
Ou ???? et ???? sont respectivement le nombre et
la longueur des cours d'eau d'ordre w.
C) Saturation du solD)Mesure du plan
d'eau du sol
= profondeur initiale au niveau de l'eau dans le trou ; 
profondeur jusqu'au niveau de l'eau dans le trou à un instant
donné 
et 
heure initiale 
(1) où 
(1) 
(2) ; en égalant les équations (1) et (2), on obtient :
et la durée astronomique du jour. L'évapotranspiration
potentielle est calculée par la formule suivante : 
soit I? = 0,50*De + 0,30*Dd + 0,20*Ns (Wj.Rj).........(1)
= profondeur initiale au niveau de l'eau dans le trou;
profondeur jusqu'au niveau de l'eau dans le trou à un instant
donné 
et 
heure initiale.
