Le bassin du fleuve congo: modalités des écoulements de surface et souterrains. approche des échanges hydriques surface, souterrain en milieu continu. hydrologiehydrogeologie- hydrochimie

Cette thèse réaiisée sur le bassin du fleuve Congo a bénéficié des contributions de deux projets majeurs sur l'hydrologie et l'hydrogéologie de ce bassin. Il s'agit des projets PEGI initié par l'ORSTOM et PCHIA initié par !'OUA. La thèse rend compte des résultats acquis durandes onze années de recherches sur le fonctionnement hydrologique, hydrogéologique et hydrogéochimique du bassin du Congo.

Les évaluations hydrolcgiques ont permis de préciser les modalités des écoulements de surface. Le bilan hydrologique global _a été établi et a abouti aux différents termes suivants :
-superficie du bassin versant : 3, 7.106 km2;
-pluviométrie moyenne : 1700 mm;
-évapotranspiration réelle moyenne : 1000 mm ;
-précipitation efficace moyenne :580 mm ;
-ruissellement moyen : 120 mm.

Par ailleurs, les bilans chiffrés des exportations de matières réalisés à la station principale de Brazzaville contrôlant plus de 95% de la superficie totale du bassin se présentent de la façon suivante:
- Transport solide : 30,6 106 t.an-1
- Transport dissous: 61,1 106 t.an-1
- Débit liquide: 41.700 m3.s-1

Ces résultats révèlent que l'érosion chimique est largement prépondérante (dynamique des bassins aplanis protégés par urr couvert végétal dense).

Les analyses hydrochimiques ont montré une faible minéralisation dës eaux dufleuve. Les études hydrogéologiques ont été entreprises en vue de caractériser les différents aquifères. Ces études ont révélé l'existence de deux types d'aquifères:
-les aquifères généralisés : ils sont représentés par les formations de la zone du littoral, celles de la cuvette centrale et les formations récentes des plateaux batéké. Ces formations sont en grande partie constituées de dépôts meubles ayant une porosité de matrice.
-les aquifères discontinus sont représentés par les formations du" sédimentaire ancien et les ro_ches cristallines et cristallophylliennes du Précambrien inférieur et moyen. Ce sont des roches compactes et .indurées (grès, calcaires, granite, gneiss etc ... ). Dans ces aquifères la porosité de fissure domine.

Certains paramètres hydrodynamiques ont été calculés et on a abouti aux valeurs suivantes:
une transmissivité très variable, allant de 6.10·' m2.s·1 à 10·3 m2.s·1 dans les aquifères discontinus; dans les form,itions à porosité de matrice on a enregistré des coefficients de Darcy de l'ordre de 10·5 m.s·' . La porosité efficace moyenne a été évaluée à 10% dans les aquifères batéké.
Un bilan hydrologique chiffré a été établi et a donné les valeurs suivantes :
- Ecoulement souterrain moyen : 2,146. 1012 m3·an-l
- Ecoulement.total moyi,n à la sortie (exutoire principal): 2,ss.1012 m3.an-l
Ces chiffres indiquent que les écoulements souterrains représentent plus de 80% des écoulements totaux 'sur l'ensemble du bassin.
Enfin, les échanges hydriques Surface / Souterrain ont été étudiés en milieu continu dans des formations sédimentaires quasi-isotropes à porosité d'interstice. Ils ont été prouvés par l'interprétation des données hydrodynamiques et piézométriques. Notamment l'analyse de la courbe de rabattement a mis en évidence l'existence d'une liaison hydraulique entre la nappe phréatique et les rivières qui la drainent. Ainsi, l'alimentation de la nappe en période de hautes eaux provient des cours d'eau qui constituent ses limites à potentiel imposé.
En période d'étiage cette liaison est.inversée. L'interprétation des courbes hyliroisohypses montre que les rivières sont alors alimentées par la vidange de la nappe. Les aspects hydrochimiques ont également été abordés dans ce travail. Les analyses
effectuées sur divers prélèvements font ressortir deux catégories d'eau :
a) les eaux très peu minéralisées des nappes superficielles : résidu sec de 10 à 50 mg.1"1; degré hydrotimétrique faible de I à 5° français.
b) les eaux des nappes profondes relativement plus chargées: .résidu sec de 250 à 350 mg.1"1 degré hydrotimétrique de l'ordre de 30° français.
Ce travail constitue une contribution importante dans la compréhension des· mécanismes qui régissent les différents écoulements ( de surface et souterrains) et le fonctionnement d'ensemble des bassins versants.hydrologique et hydrogéologique du fleuve Congo.