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Etude hydrogéologique du bassin versant topographique la rivière Kimemei et son impact environnemental sur Butembo

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par Kavyavu KAMBALE
UCNDK - Licence 2012
  

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INTRODUCTION

La présence de l'eau liquide à la surface de la Terre est précoce puisque les premières roches sédimentaires, produites par l'érosion des roches magmatiques sous l'action de l'eau, sont connues dès 3,9 milliards d'années, et peut-être avant.

La Terre apparaît comme la seule planète du système solaire possédant de l'eau à l'état liquide. Cet état n'est possible que par sa distance au Soleil. Sur Mercure, l'eau a été vaporisée et dissociée par le rayonnement ultra-violet du Soleil; l'hydrogène généré a été diffusé dans l'espace. Venus, la "planète soeur" de la Terre est plus proche du Soleil, 0,7 U.A.: l'énergie reçue du Soleil est 2 fois plus grande. L'eau a été vaporisée dans l'atmosphère vénusienne ; avec le CO2, elle a produit un effet de serre et augmenté encore la température superficielle de la planète. Le CO2 n'a pu de ce fait se dissoudre dans l'eau liquide pour former des carbonates. Les U.V. solaires ont ensuite dissocié la plus grande partie de la vapeur d'eau en donnant de l'hydrogène qui s'est échappé définitivement de l'atmosphère vénusienne. En revanche, l'atmosphère a gardé plus facilement une partie de son deutérium (H++) qui était combiné dans les molécules d'eau lourde; cet isotope lourd a été détecté par la sonde américaine Pioneer. Vénus a pu à son origine contenir autant d'eau que la Terre; elle n'a plus maintenant qu'une faible quantité de vapeur qui correspondrait à une couche superficielle de 0,20 m à l'état liquide.

Mars, situé à 1,5 U.A., possède de l'eau sous forme de glace rassemblée en calottes polaires et gelée dans le sol (pergélisol). La température superficielle moyenne est de -53°C. Son atmosphère contient surtout du CO2 sous faible pression (6 millibars). Les traces d'érosion à la surface suggèrent l'action de l'eau liquide il y a quelques milliards d'années, lorsque la température était plus élevée. On suppose qu'une grande partie de l'eau a été vaporisée et dissociée; l'atmosphère originelle riche en CO2 aurait produit un effet de serre et élevé la température au-dessus de 0°C. Petit à petit, le CO2 s'est dissous dans l'eau liquide et formé des carbonates. L'effet de serre a diminué et la température également.

Il est vrai que, pour une section de précipitation, une partie ruisselle à la surface des continents pour enfin former des cours d'eaux alors qu'une autre s'infiltre dans le sous-sol pour générer la nappe d'eau souterraine.

Ces eaux souterraines constituent une provision d'eau potable pour l'humanité ; dans certains pays, c'est pratiquement la seule source d'approvisionnement en eau. Au Québec, on compte sur les eaux de ruissellement (rivières, lac, fleuve) pour l'approvisionnement en eau potable ; mais au fil du temps, les individus et municipalités se tournent vers cette richesse que constituent les nappes phréatiques (SAMY SAMAKY.B, 2009-2010).

Sachons que la croûte terrestre contient des fluides jusqu'à des grandes profondeurs sur toute son épaisseur, ou alors à des milliers de mètres. Parler des eaux souterraines est une référence de la partie superficielle de la croûte ; au moins quelques mètres au maximum, sont celles qui alimentent nos approvisionnements. Plus on augmente la profondeur, plus l'eau s'enrichit en sels minéraux et métaux, ce qui la rend ainsi impropre à la consommation humaine. En effet, si les matériaux du sous-sol sont perméables, les eaux météoriques s'infiltrent et par la suite polluent cette zone.

L'approvisionnement en eau potable se fait de deux manières, à savoir : le puits de surface, qui s'approvisionne directement dans la nappe phréatique. Le pompage, ici génère l'effet de former un cône de dépression ainsi l'excès du pompage abaisse le niveau phréatique et assèche le puits voisin. Et le puits artésien qui communique directement avec .un aquifère dans un aquiclude menant une pression. En n'oubliant pas bien sûr les sources qui apparaissent à la suite de la perméabilité en petit.

L'enfouissement des substances polluantes tient compte de la nature du terrain. Ainsi un terrain poreux tel le sable et le gravier ne conduisent pas à une dispersion sur des grandes distances ; cet enfouissement aboutit lentement à la pollution des aquifères. Sur des roches cohérentes les enfouissements sont moindres sauf en cas de perméabilité en grand, alors que dans un sol argileux les risques de pollution sont moindres partant de son imperméabilité. Ici les détergents et autres polluants sont arrêtés sur le toit de la couche ; cependant, l'épaisseur de l'argile sera non négligeable. Signalons une autre pollution visible aux cités, issue des eaux salées de mer communiquant aux nappes. Ajoutons que les eaux météoriques causent par leur acidité dans le terrain calcaire des fractures et créent un réseau de caverne. Ce terrain calcaire est dit karstique (du mont karst, un terrain calcaire de Yougoslavie) qui, à l'évolution met à place une grotte (SAMY SAMAKY.B, op cit).

Pour parvenir à comprendre ce que serait le cas en ville de Butembo, il nous a été impérieux de connaître d'abord les limites topographiques du bassin versant de la principale rivière drainant cette jeune ville à la croissance démographique galopante. Par la suite, nous essayerons d'analyser certains échantillons des eaux consommées en ville de Butembo pour en déterminer le degré de pollution. C'est ainsi qu'avant de nous lancer dans la présente investigation, nous sommes partis de certains faits marquants nous ayant permis de relever ces problèmes :

· Il serait probable que le bassin versant topographique de la rivière Kimemi aurait une forme ovoïdale ;

· La couche la plus perméable serait celle sableuse ;

· La pollution des eaux serait plus évoquée dans le bassin ;

· La nappe serait plus phréatique et superficielle dans les vallées qu'aux sommets.

Objectifs du travail

C'est avec des objectifs bien précis que nous avons pu effectuer ce travail; à savoir :

Délimiter le bassin versant topographique de la rivière Kimemi drainant la ville de Butembo ;

Faire une étude qualitative des différentes eaux en usage pour en déduire les types et les sources des polluants ;

La détermination de la perméabilité des sols en différents sites afin de savoir la vitesse à laquelle l'eau s'infiltre dans le sol ;

La détermination des débits de la rivière proprement dite;

Une fois les résultats obtenus, proposer les pistes de solution aux problèmes éventuels posés par l'eau dans le secteur.

Méthodologie

Du terrain à la production des résultats d'analyses, nous avons cheminé suivant une méthodologie précise. Sur le terrain, l'essentiel a porté sur le lever de surface où les observations ont été réalisées sur les affleurements, le long des tranchées et les galeries mettant en évidence les informations cachées (dissimulées) par le couvert (sol).

Techniques de travail

Au cours de nos investigations, nous avons adopté les techniques et les stratégies consistant à:

- La documentation ;

- L'identification des caractères géologiques (natures, géométrie,...) ;

- La localisation et détermination des horizons imperméables et perméables avoisinant les diverses sources dans le bassin versant ;

- Effectuer des analyses physico-chimiques et bactériologiques aux laboratoires au niveau local ;

- Aux dépouillements des données recueillies dans les quartiers en vue de parfaire une conclusion sur les risques de pollution face à l'environnement.

Matériels utilisés

Afin d'aboutir à des résultats probants, nous avons fait usage de certains matériels, dont:

§ Une boussole pour orientation des couches et cours d'eaux ;

§ Un décamètre servant à mesurer les différents horizons ;

§ Un GPS pour la prise des coordonnées géographiques (ou géo référentielles) ;

§ Outres ces matériels, nous avons usé d'un PVC ; un chronomètre, un récipient pour garder les échantillons d'eau servant aussi aux mesures de débit des sources, enfin le carnet de terrain pour la prise des toutes les coordonnées.

§ les cartes topographiques, géographiques, géologiques, les livres,... de la région nous ont été utiles pour la réalisation de ce présent travail.

SUBDIVISION DU TRAVAIL

Outre l'introduction et la conclusion, le présent ouvrage comprend quatre chapitres :

· Le chapitre premier traite des généralités sur le secteur d'étude;

· Le deuxième chapitre se penche sur l'étude hydrologique ;

· Le troisième chapitre s'oriente vers l'étude hydrogéologique et

· Le quatrième chapitre porte sur la pollution de l'eau d'un bassin versant et son impact.

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"Enrichissons-nous de nos différences mutuelles "   Paul Valery