Synthèse hydrogéologique du nord du Ghana.

Le développement durable des ressources en eau souterraine requiert avant tout une
\nbonne compréhension de l'hydrogéologie régionale. Dans les régions semi-arides telles
\nque le nord du Ghana, ce développement durable s'avère d'autant plus essentiel
\npuisque l'eau souterraine constitue souvent la seule source d'eau potable disponible ou
\nexploitable pour les communautés rurales. L'implantation de puits productifs dans ces
\ncommunautés demeure toutefois problématique dans certains secteurs où l'information
\nest inexistante ou difficilement accessible et certains aspects de l'hydrogéologie
\nrégionale demandent à être approfondis. Dans ce contexte, cette étude vise à améliorer
\nla gestion et le développement des ressources en eau souterraine du nord du Ghana par
\nl'inventaire, la collecte et la synthèse de l'information hydrogéologique existante, de
\nmême que par des travaux de terrain ciblés visant à compléter cette information. Cette
\nétude a été réalisée dans le cadre d'un projet supporté par l'Agence Canadienne de
\nDéveloppement International (Hydrogeological Assessment project, HAP).
\nLa zone à l'étude, qui couvre 97 704 km² et représente environ la moitié nord du Ghana,
\nest bordée par le Togo à l'est, la Côte d'Ivoire à l'ouest et par le Burkina Faso au nord.
\nLa majeure partie du Ghana se situe sous 300 m d'élévation et le pays est généralement
\nconsidéré comme des basses terres. Le climat du nord du Ghana est caractérisé par des
\ntempératures annuelles élevées (~28°C) et une saison des pluies relativement courte
\n(~juin-oct.) avec une pluviométrie moyenne annuelle de 990 mm. La végétation,
\nprincipalement contrôlée par le climat, change graduellement d'une forêt humide
\ntropicale dans le sud-ouest de la zone d'étude vers la savane soudanaise dans le nord.
\nLa rivière Volta possède le plus grand bassin au Ghana et ses tributaires drainent la
\ntotalité de la zone d'étude. Dans le nord du Ghana, les contextes géologiques simplifiés
\npeuvent se résumer à deux principales unités: les roches du socle Précambrien (42 %
\nde la zone d'étude) et les roches paléozoïques du bassin sédimentaire Voltaian (VSB)
\n(58 %). La majorité des roches consolidées sont altérées en surface. L'épaisseur de ces
\naltérites (ou régolite) est en moyenne inférieure à 30 m mais peut atteindre 140 m autour
\nde Wa.
\nL'inventaire et la collecte de l'information hydrogéologique existante réalisés pour le nord
\ndu Ghana ont notamment permis de répertorier et numériser les articles et rapports
\npertinents ainsi que de les distribuer aux diverses institutions et organisations impliquées
\ndans le secteur de l'eau souterraine. Les principales couches d'information
\ngéographique ont été obtenues de différentes organisations et le contenu de 6 bases de
\ndonnées a été validé et consolidé en une base de données qui servira d'assise pour les
\nfuturs projets hydrogéologiques. Des données de terrain ciblées ont été collectées
\nnotamment par l'intermédiaire du forage et de la construction de 12 puits de surveillance,
\nqui viennent supplémenter le réseau de suivi existant du Water Resources Commission.
\nCes puits ont été soumis à un essai de pompage et à des levés géophysiques. Les
\nfluctuations du niveau d'eau de même que la qualité de l'eau souterraine de ces puits
\nfont l'objet d'un suivi depuis octobre 2007. Des travaux de terrain spécifiques à
\nl'évaluation de la recharge ont également été réalisés afin d'appliquer la méthode du
\nbilan de masse des chlorures.
\nL'information et les données réunies au cours du projet ont permis de préciser la nature
\ndes deux principaux contextes hydrogéologiques, soient le bassin sédimentaire Voltaian
\n(VSB) et le socle Précambrien. Dans les roches cristallines du socle, la partie inférieure
\ndu saprolite est définie comme un aquifère à nappe fuyante mais elle agit principalement
\ncomme réservoir d'eau souterraine alimentant les fractures perméables sous-jacentes,
\nqui fournissent généralement la majeure partie du débit. La partie inférieure du saprolite
\npeut également fournir une quantité d'eau appréciable lorsque l'altération des roches a
\npermis une augmentation substantielle de la conductivité hydraulique. Dans le VSB,
\nl'aquifère principal est généralement situé au niveau du roc fracturé puisque le régolite
\nest souvent plus mince et peut ne pas contenir une quantité d'eau suffisante pour
\nl'exploitation. Ceci est appuyé par les caractéristiques typiques des puits, les coupes
\nhydrostratigraphiques régionales et l'épaisseur interpolée du régolite qui ont été dérivées
\nde la base de données consolidée. Les variations de l'élévation de la surface et de
\nl'épaisseur du régolite observées sur les coupes pourraient aussi indiquer la présence
\nd'aquifères isolés. Des statistiques générales sur les paramètres hydrogéologiques ont
\nété calculées pour chacun de ces contextes. Les taux de succès des puits forés ont
\naussi été estimés à l'aide d'études antérieures compilées. Les taux de succès
\nreprésentatifs varient selon les régions, de 32 % (Tolon Kumbugu) à 82 % (Bawku East),
\net sont en moyenne plus faibles dans le VSB que dans le socle Précambrien.
\nDans certaines régions, des problèmes localisés de qualité d'eau souterraine ont été
\nidentifiés. On dénote entre autre des concentrations en fluorures excédant les critères de
\nl'Organisation Mondiale de la Santé dans la région de Bongo-Bolgatanga et dans la
\npartie est du VSB. Un autre problème est relié aux faibles valeurs de pH couplées à de
\nfortes concentrations en fer et en manganèse. Ce problème concerne les aspects
\nesthétiques de l'eau et affecte aussi la durabilité des infrastructures exploitant l'eau
\nsouterraine dans certaines régions (e.g. autour de Wa). Les données collectées dans ce
\nprojet ont permis de fournir des statistiques régionales pour le nord du Ghana ainsi que
\nde l'information sur la distribution spatiale des valeurs et des concentrations de plusieurs
\nparamètres géochimiques.
\nLa recharge a été évaluée à l'aide de deux méthodes, le bilan hydrologique dans la zone
\nnon saturée (SMB) à partir des données météorologiques et le bilan de masse des
\nchlorures dans la zone non saturée (CMB) à partir de l'analyse de l'eau interstitielle
\nd'échantillons de sol prélevés dans le cadre du projet. Les taux de recharge estimés
\nvarient de 1.8 à 15.9 % (19-205 mm) des précipitations moyennes annuelles pour le
\nSMB et de 1.5 à 10.6 % (16-108 mm) pour le CMB. Puisque ces deux méthodes ne
\npeuvent évaluer que la recharge diffuse et que les travaux antérieurs suggèrent une
\nimportante recharge localisée, des travaux supplémentaires seraient requis afin de
\nmieux caractériser la recharge totale. Les taux d'extraction d'eau souterraine estimés ne
\nreprésenteraient qu'une faible proportion de la recharge, soit entre 0.1 % et 1.3 % de la
\nrecharge annuelle estimée par le SMB. Les ressources en eau souterraine pourraient
\ndonc jouer un plus grand rôle pour l'approvisionnement en eau dans le nord du Ghana,
\nautant dans les communautés rurales que dans les petites villes. Malgré le fait que les
\ntaux d'extraction d'eau souterraine estimés soient considérés trop faibles pour affecter
\nsignificativement le bilan hydrologique régional, des efforts devraient être déployés pour
\nassurer une gestion durable des ressources en eau souterraine puisqu'un
\ndéveloppement accru de ces ressources est imminent. Bien que ce projet ait fourni
\nl'assise pour une telle approche en synthétisant l'information disponible, des travaux
\nadditionnels sont requis pour combler les lacunes identifiées et ainsi fournir une
\nmeilleure représentation de l'hydrogéologie régionale du nord du Ghana.
\nDans ce contexte, le HAP, qui est étroitement lié à cette étude, a été prolongé pour une
\nseconde phase afin de mettre en oeuvre certaines de nos recommandations. Cette
\nextension inclura notamment l'application de la méthode du bilan de masse des
\nchlorures dans la zone saturée, la modélisation numérique de l'écoulement d'eau
\nsouterraine pour deux bassins sélectionnés et une caractérisation géochimique
\nrégionale de l'eau souterraine dans le nord du Ghana.<br /><br />A thorough understanding of regional hydrogeology is the necessary basis for
\nsustainable development of groundwater resources. This is particularly true for semi-arid
\nareas such as northern Ghana where groundwater is often the most feasible option and
\nthe main source for water supply in rural communities. The construction of reliable wells
\nsatisfying rural community needs is however problematic in some areas where
\ninformation is inexistent or not readily accessible and certain aspects of regional
\nhydrogeology require further investigation. In this context, this study aims to improve
\ngroundwater resource management and development in northern Ghana through the
\ninventory, collection and synthesis of existing hydrogeological information, as weil as by
\ntargeted field work intended to complement this information. This study was carried out
\nas part of the Hydrogeological Assessment Project (HAP) supported by the Canadian
\nInternational Development Agency.
\nThe study area covers approximately 97 704 km² and roughly consists of the upper half
\nof the Ghana, which is located between Togo to the east, Ivory Coast to the west and
\nBurkina Faso to the north. With a large part of the country below 300 m of elevation,
\nGhana is generally considered as lowland. The climate in northern Gha

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