6.2.1. L’écoulement des nappes

En général, l’écoulement des nappes se calcule selon la loi de Darcy (PLOTNIKOV, 1962 ; De MARSILY, 1982 ; CASTANY, 1998) à partir du gradient hydraulique dominant et de la conductivité hydraulique à saturation de la matrice poreuse. Le principe est que le flux d’eau traversant un milieu poreux est à la fois fonction de la conductivité hydraulique, ou perméabilité globale (K), et du gradient hydraulique, qui se définit comme la perte en charge par unité de longueur dans la direction de l’écoulement ; ceci suppose le déplacement de l’eau dans les interstices du sol, qui rencontre parfois des résistances considérables à l’écoulement. Par ailleurs, une estimation de l’écoulement des couches aquifères (dans la latérite et dans le socle) en direction de l’Oubangui est proposée dans les travaux de la JICA (1999 b). L’écoulement d’eau souterraine de la couche aquifère dans la latérite (QL) vers le fleuve est estimé par le calcul de la déperdition dans une section de la ville qui est située près de l’Oubangui, et perpendiculairement à l’écoulement souterrain (Figure 116). La formule suivante la définit :

QL = A * P * G * 365

dans laquelle :

  • QL : écoulement de l’aquifère de la latérite en m3.s-1 ;
  • A : surface de la couche aquifère de la latérite, 460 000 m2 ;
  • P : perméabilité de la couche aquifère de la latérite dans la section donnée (E-E : voir localisation des transects de ce profil sur figure 26 a), 0,5 m.jour-1 ;
  • G : gradient hydraulique de la section, 10 / 2500.

La perméabilité de la couche aquifère de la latérite dans cette section est supposée plus grande par rapport au reste de la ville en raison de la prépondérance de sables et graviers sous-jacents dans ses environs (Figures 26). Par conséquent, QL équivaut à 335 800 m3.s-1.an-1, soit 0,34 MCM.an-1.

Figure 116 Schéma du modèle d’écoulement souterrain du site de Bangui (JICA, 1999 b)
Figure 116 Schéma du modèle d’écoulement souterrain du site de Bangui (JICA, 1999 b)

En revanche, l’écoulement de la couche aquifère dans le socle vers le fleuve (QB), d’après la même méthode, est supposé plus important le long des grandes failles à l’origine de la dépression de Bangui (Figure 116). La formule est la suivante :

QB = QBA + QBB

QBA = LA * TA * GA * 365

QBB = LB * TB * GB * 365

où :

  • QB : écoulement de la couche aquifère du socle en m3.an-1 ;
  • QBA, QBB : écoulement passant par les sections perpendiculaires aux chemins d’eau souterraine A, B ;
  • LA, LB : largeur des chemins d’eau souterraine, LA = 1500 m, LB = 1300 m ;
  • TA, TB : transmissivité des chemins d’eau souterraine, TA = 500 m2.jour-1, TB = 500 m2.jour-1 ;
  • GA, GB : gradient hydraulique le long des chemins d’eau souterraine, GA = 0,002, GB = 0,002.

La transmissivité de la couche aquifère du socle le long des cheminements de l’eau souterraine a été estimée sur la base des résultats d’essais de pompage. Ainsi, QBA équivaut à 547 500 m3.an-1, et QBB produit 474 500 m3.an-1 ; donc QB est estimé à 1 022 000 m3.an-1, soit 1,02 MCM.an-1. Toutefois, l’écoulement souterrain peut aussi être calculé par des méthodes hydrologiques. Cette démarche considère la moyenne de la valeur arithmétique des étiages mensuels, calculée pour une série d’observations continues sur 10 ans (CASTANY et al., 1970). En l’appliquant à l’Oubangui à Bangui, PLESINGER (1990) a déterminé un écoulement souterrain de 4,02 l.s-1.km-2 prenant en compte trois années d’observation dans le calcul. Ainsi, l’écoulement souterrain se fait vers l’Oubangui.