You are here

Étude des propriétés hydriques (porosité et conductivité hydraulique saturée) de l’aquifère du quaternaire d’Abidjan (Côte d’Ivoire)

[ Study of Hydraulic properties (porosity and saturated hydraulic conductivity) of the quaternary aquifer of Abidjan (Côte d'Ivoire) ]

Journal Name:

Publication Year:

Abstract (2. Language): 
The hydraulic properties of the soil are important parameters in hydrogeology. They allow knowing the characteristics and functioning of aquifers. But their determination is costly and difficult on large sites such as the quaternary aquifer of Abidjan. The objective is to know the hydraulic properties of the aquifer of Abidjan through the study of the porosity and the prediction of saturated hydraulic conductivity by the modified Kozeny Carman's model. The predicted conductivities are compared to those measured in situ by the double rings infiltrability method. The work showed that the porosities ranging from 0.25 to 0.42 while the hydraulic conductivities from 2.10-5 to 5.10-5 m/s. The quaternary aquifer of Abidjan is composed of coarse sand of the marine cordon and medium sand of the lagoon depressions. The coarse sands are found in the southern part of the aquifer while the medium sands in the north part. The application of the modified Kozeny Carman model showed that the predicted conductivities are close to those measured in situ. This model can be used to predict the hydraulic conductivity of the sands of the quaternary aquifer. The model has the merit of using the basic physical properties of the soil easily accessible. It could therefore be applied to other sandy aquifers along of whole eburneo basin of the West Africa.
Abstract (Original Language): 
Les propriétés hydriques des sols sont des paramètres importants en hydrogéologie pour la connaissance des caractéristiques et du fonctionnement des aquifères. Mais leur détermination notamment la mesure de la conductivité hydraulique est couteuse et difficile sur des sites étendus comme l’aquifère du quaternaire d’Abidjan. L’objectif est de connaître les propriétés hydriques de l’aquifère d’Abidjan à travers l’étude de la porosité et la prédiction de la conductivité hydraulique saturée par le modèle de Kozeny Caman modifié. Les conductivités prédites sont comparées à celles mesurées in situ par la méthode d’infiltrabilité à double anneaux. Les travaux ont montré que les porosités varient de 0.25 à 0.42 tandis que la conductivité de 2.10-5 à 5.10-5 m/s. L’aquifère du quaternaire d’Abidjan est constitué de sables grossiers des cordons marins et les sables moyens des dépressions fluivio-lagunaires. Les sables grossiers se trouvent au sud de l’aquifère et les sables moyens au nord. L’application du modèle de Kozeny Carman modifié a montré que les conductivités prédites sont proches de celles mesurées in situ. Ce modèle peut être utilisé pour prédire la conductivité hydraulique de ces sables. Il a le mérite d’utiliser les propriétés physiques de base du sol facilement accessibles. Il pourrait donc s’appliquer sur les aquifères sableux de tout le bassin eburneo-nigerian qui borde toute l’Afrique de l’ouest.
FULL TEXT (PDF): 
151-159

REFERENCES

References: 

[1] N. Aghui et J. Biémi, “Bassin sédimentaire de Côte d’Ivoire: Géologie et hydrogéologie des nappes de la région d’Abidjan
et risque de contamination”, Annales Univ. Côte d’Ivoire, Série c : 331-347, 1984.
[2] K.E. Ahoussi, N. Soro, G. Soro, T. Lasm, M. Oga et S.P. Zadé, “Groundwater pollution in Africa biggest towns: case of the
town of Abidjan (Côte d’Ivoire)”, Eur. J .Sci. Res., 20: 302-316, 2008.
[3] L.R. Ahuja, J.W. Naney, R.E. Green, and D.R. Nielsen, “Macroporosity to characterize spatial variability of hydraulic
conductivity and effects on land management”, Soil Science Society of America Journal 48, 699–702, 1984.
[4] M. Aubertin, B. Bussière, R.P Chapuis, “Hydraulic conductivity of homogenized tailings from hard rock mines”, Canadian
Geotechnical Journal, 33: 470–482, 1996.
[5] Baba-Moussa A., 1994. “Etude de la pollution bactériologique de la nappe phréatique à partir d’une latrine en Afrique
subtropicale. Th. Doct, Ecole Polytech. Fédérale Lausanne, 247 p.
[6] Benoit G., “Environnement et développement en Méditerranée – Les perspectives du Plan Bleu”, Futuribles, 321, 11-46,
2006.
[7] H. Bithin, V. Hrikrishna, D. Anibrban, “Modelling and control of saltwater intrusion in a costal aquifer of Andhra Pradesh,
India”, Journal of hydro-environment Research, Vol. 3 (3):148-159, 2009.
[8] G. Castany, “Hydrogéologie, principes et méthodes 2e cycle”, Ed. Dumond Paris, 236 p.
[9] R.P. Chapuis, and I. Montour, “Evaluation de l’équation de Kozeny–Carman pour prédire la conductivité hydraulique”,
Proceedings, 45ie`me Conférence Canadienne de Géotechnique. Toronto, Ontario, 78-1–78-10, 1992.
[10] R.P. Chapuis, M. Aubertin, on the use of the Kozeny-Carman's equation to predict the hydraulic conductivity of soils”,
Canadian Geotechnical Journal, 40, no. 3: 6, 1998, 2003.
[11] C. Delor, I. Diaby, Y. Siméon, B. Yao, J.P Tastet, M. Vidal, J.P Chiron, A. Dommanget, Notice explicative de la carte
Géologique de la Côte d’Ivoire à 1/200000, Feuille Grand-Bassam”, Mémoire de la Direction de la Géologie de Côte
d’Ivoire, n°4, Abidjan, Côte d’Ivoire, 30 p, 1992.
[12] G.A Douagui, “Évaluation de la vulnérabilité à la pollution de la nappe du Quaternaire du secteur Canal de Vridi-Grandbassam
par la méthode Drastic”, Mém. DEA, Univ. Abobo-Adjamé, 69 p, 2005.
[13] B.C.E Egboka et F.C. Ezeonu, “Nitrate et nitrite pollution and contamination in parts of SE Nigeria”, Water Resources, 2:
101-110, 1990.
[14] C.W. Fetter, “Applied Hydrogeology”. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, USA, 2001.
[15] N. Fodor, R. Sandor, T. Orfanus, L. Lichner, K. Rajkai. “Evaluation method dependency of measured saturated hydraulic
conductivity”, Geoderma, Vol. 165 (1) : 60-68, 2011.
[16] Franzmeier D.P, “Estimating of hydraulic conductivity from effective porosity data for some Indiana soils”, Soil Science
Society of America Journal, Vol: 1801-1803, 1991.
Kouadio KOFFI, Innocent Kouassi KOUAMÉ, Emmanuel Konan KOUADIO, and Aristide Gountô DOUAGUI
ISSN : 2028-9324 Vol. 3 No. 1, May 2013 159
[17] L. W. Gelhar, C. Welty, K. T. Rehfeldt, “A critical review of data on field scale dispersion in aquifers”, Water Resources,
28: 1955-1974, 1992.
[18] L. Hsueh-Yu, “A method to estimate hydraulic conductivity from bulk geochemical compositions”, Environ. Geol, Vol 51:
1029–1041, 2007.
[19] J.D. Jabro, “Estimating of saturared hydraulic conductivity of soils from particule size distribution and bulk density data”,
Journal of the American Society of Agricultural Engineers, Vol, 35 2:557-560, 1992.
[20] C. Jae-Yeol, H. Se-Yeong, K. Hyoung-Soo, K.Eun-Joung, Y. Kyounghee, L. Jeong-Hwan, “Estimating hydraulic conductivity
using grain-size analyses, aquifer tests, and numerical modeling in a riverside alluvial system in South Korea”,
Hydrogeology Journal, vol. 16 : 1129–1143, 2008.
[21] J. Ross, M. Ozbek, F. G. Pinder, “Hydraulic Conductivity Estimation via Fuzzy Analysis of Grain Size Data”, Mathematical
Geology, vol. 39: 765–780, 2007.
[22] J.R.P Jourda, K.J Kouamé, M.B Saley, B.H Kouadio, Y.S Oga, S. Deh, “Contamination of Abidjan aquifer by sewage: an
assessment of extent and strategies for protection. In: Xu Y. and USHER B. (Eds): Groundwater pollution in Africa, Taylor
et Francis/Balkema, Leiden, 291-300, 2006.
[23] A. Klute and C. Dirksen, “Hydraulic conductivity and diffusivity: laboratory methods, Methods of Soil Analysis. Part 1.
Physical and Mineralogical Methods”, in: A. Klute, Editor, (2nd ed.), Madison, pp. 687–732, 1986.
[24] K. Koffi, “Contribution à l’étude des processus couplés hydrogéochimiques dans les stocks de déchets miniers: le cas du
site de Carnoules (Gard, France)”, Th. Doct. unique, Univ. Montpellier II, 161 p, 2004.
[25] K.I. Kouamé, “Pollution physico -chimique des eaux dans la zone de la décharge d’Akouédo et analyse du risque de
contamination de la nappe d’Abidjan par un modèle de simulation des écoulements et du transport des polluants”, Th.
Doct. Unique, Univ. Abobo-Adjamé, 206 p, 2007.
[26] Kovac’s, G. 1981. “Seepage Hydraulics”, Elsevier Science Publishers, Amsterdam.
[27] M. M. Mahmoud, “A geostatistical approach to optimize the determination of saturated hydraulic conductivity for
large-scale subsurface drainage design in Egypt”, Agricultural water Management, Vol. 42 (3) : 291-312, 2000..
[28] F.D. Masch and K.J. Denny, “Grain size distribution and its effect on the permeability of unconsolidated sands”, Water
Resources Research, 2(4), 665–677, 1966.
[29] M. Mbonimpa, M. Aubertin, R.P. Chapuis, B. Bussière, “Développement de fonctions hydriques utilisant les propriétés
géotechniques de base”, 1st Joint IAH-CNC-CGS Groundwater Specialty Conf., p. 343-350, 2000.
[30] M. Mbonimpa, M. Aubertin, R.P. Chapuis, B. Bussière, “Practical pedotransfer functions for estimating the saturated
hydraulic conductivity”, Geotechnical and Geological Engineering, 20: 235–259, 2002.
[31] Y.M.S. Oga, “Ressources en eaux souterraines de la région du Grand-Abidjan (Cote d'Ivoire): approches hydrochimique
et isotopique”, Th. Doct., Univ. Paris XI ORSAY; 211 p, 1998.
[32] B. Ousmane, A. Daddy, T. Margueron, A. Boubacar et Z. Garba, “Groundwater contamination in the Niamey urban area,
Niger”, In: Y.Xu and B.USHER (Eds): Groundwater pollution in Africa, Taylor § Francis/Balkema, Leiden, 169-179, 2006.
[33] R.G Shepherd, “Correlations of permeability and grain size”, Ground Water, 27(5), 633–638, 1989.
[34] E.Takeo, J.A Rwaichi, N. Takako, O.Yoshio, C. Abhijit “Correlation of hydraulic conductivity of clay–sand compacted
specimens with clay properties”, Applied Clay Science, vol. 26 : 3-12, 2004.
[35] S.A. Tapsoba, “Etude géologique et hydrogéologique du bassin sédimentaire de la Côte d’Ivoire: recharge et qualité des
eaux dans l’aquifère côtier (région de Jacqueville) ”, Mém. DEA, Univ. Cheik Anta Diop, 65p, 1990.
[36] J.P Tastet, “Environnements sédimentaires et structuraux quaternaires du littoral du golfe de Guinée, Côte d’Ivoire,
Togo, Bénin”, Th. Doct. d’Etat, Univ. Bordeau I, 181 p, 1979.
[37] O. Tieje, and V. Hennings, “Accuracy of the saturated hydraulic conductivity prediction by pedotransfer functions
compared to the variability within FAO textural classes”, Geoderma, 69:71-84, 1996.
[38] G.Tredoux et A.S. Talma, “Nitrate pollution of groundwater in southern Africa. In: Xu Y. and USHER B. (Eds):
Groundwater pollution in Africa”, Taylor et Francis/Balkema,Leiden, 15-36, 2006.
[39] K.O. Uma, B.C.E Bgboka, K. M. “Onuoha, New statistical grain size method for evaluating the hydraulic conductivity of
sandy aquifers”, Journal of Hydrology 108:343–366, 1989
[40] M. Vuković, A. Soro, “Hydraulics and water wells: theory and application”, Water Resources Publications, Highlands
Ranch, CO, USA, 1992.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com