AVANT PROJET DETAILLE

Etude, Assistance à la maîtrise d’ouvrage et

supervision des travaux hydrauliques à N’Djaména en

faveur de la Société Tchadienne des Eaux (STE)

Unité – Travail - Progrés

AVANT PROJET DETAILLELot: Forage – Décembre 2013

Ministère de l’Aménagement du Ter r itoire, de l’Urbanisme et de l’HabitatProjet d’Appui au Développement Urbain (PADUR)

GROUPEMENT SONEDE INTERNATIONAL / OSEF CONSULTANT

REPUBLIQUE DU TCHAD

Colisée Soula, Entrée B 3ème étage 2092 El Manar 2 Tunis – TunisieTél : (00216) 71 87 58 60 - Fax: (00216) 71 87 58 50 E-mail : [email protected] Web: www.sonede-inter.com

Avenue d’Ornano, Djambal-Bahr deuxième arrondissementBP. 2247- N’Djaména - TchadTél/Fax : (00235) 22 52 33 40 E-mail : [email protected]

Financement IDA : Don N° H 6880 – CD, Crédit N° 49520 - CD

Etude, Assistance à la Maîtrise d’Ouvrage et Supervision des Travaux Hydrauliques à N’Djamena Etude Avant Projet Sommaire et Avant Projet Détaillé, Préparation du DAO travaux, Assistance du client

au dépouillement et au jugement des offres et Contrôle et Suivi des travaux

Groupement SONEDE INTERNATIONAL/OSEF Consultant 1

SOMMAIRE

CHAPITRE 1 : INTRODUCTION ..................................................................................................................... 4 1.1. CADRE, CONSISTANCE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE................................................................... 4 1.2. OBJET ET CONSISTANCE DU PRÉSENT DOSSIER ........................................................................ 6 1.3. DOCUMENTS DE BASE ..................................................................................................................... 7

1.3.1. Documents écrits ............................................................................................................................. 7 1.3.2. Plans et supports cartographiques .................................................................................................. 7

1.4. PERSONNES ET ORGANISMES CONTACTES .................................................................................. 8 1.5. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................................................ 9

CHAPITRE 2 : PRINCIPAUX RESULTATS DE L’ETUDE APS ................................................................ 11 2.1. OUVRAGES DE PRODUCTION ....................................................................................................... 11

2.1.1. Forages ......................................................................................................................................... 11 2.1.2. Production ..................................................................................................................................... 16 2.1.3. Qualité d'eau ................................................................................................................................. 18 2.1.4. Consommation d’hypochlorite de calcium .................................................................................... 22

2.2. LES CHATEAUX D’EAU EXISTANT ................................................................................................ 24 2.2.1. Etat des châteaux d’eau existants.................................................................................................. 25 2.2.2. Mode d’exploitation ...................................................................................................................... 26

2.3. RESEAUX D’EAU POTABLE............................................................................................................ 27 2.4. EQUIPEMENT .................................................................................................................................. 29

CHAPITRE 3 : MEMOIRE DESCRIPTIF DE L’AMENAGEMENT PRECONISE .................................. 30 3.1. INTRODUCTION .............................................................................................................................. 30 3.2. ETUDE HYDROGEOLOGIQUE – IMPLANTATION DES FORAGES ............................................ 30 3.3. DESCRIPTIF DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL .......................................................................... 31

3.3.1. Ouvrage de la chambre des vannes- station de pompage ............................................................. 32 3.3.2. Reservoir pose sur le sol en beton arme de capacite 5000m3 ....................................................... 33 3.3.3. Chateau d’eau en beton arme de capacite 2000m3....................................................................... 34 3.3.4. Abris de forage .............................................................................................................................. 34 3.3.5. Loge gardien ................................................................................................................................. 34 3.3.6. Abri du transformateur electrique ................................................................................................. 35 3.3.7. Abri du desinfection ...................................................................................................................... 35 3.3.8. Abri du groupe electrogene ........................................................................................................... 35 3.3.9. Cloture .......................................................................................................................................... 35

CHAPITRE 4 : ETUDE D’AVANT PROJET DETAILLEE FORAGES ..................................................... 36 4.1. DONNEES GEOGRAPHIQUES ........................................................................................................ 36 4.2. DONNEES CLIMATIQUES ............................................................................................................... 36

4.2.1. Pluviométrie .................................................................................................................................. 38 4.2.2. Température .................................................................................................................................. 38 4.2.3. Evaporation ................................................................................................................................... 38

4.3. GEOLOGIE........................................................................................................................................ 39 4.3.1. Sédiments crétacés ........................................................................................................................ 39 4.3.2. Formations du Cénozoïque ou Continental terminal ................................................................... 39 4.3.3. Pliocène ......................................................................................................................................... 40 4.3.4. Quaternaire ................................................................................................................................... 40

CHAPITRE 5 : HYDROGEOLOGIE ............................................................................................................... 43 5.1. LES SYSTEMES AQUIFERES ........................................................................................................ 43

5.1.1. Nappe du quaternaire .................................................................................................................... 43 5.1.1.1. Ressources ........................................................................................................................................... 43

5.1.2. Nappes profondes .......................................................................................................................... 44 5.2. LES MODES D’EXPLOITATION DES NAPPES .............................................................................. 48

5.2.1. Nappe du Quaternaire ................................................................................................................... 48 5.2.2. Nappe profonde du Pliocène ......................................................................................................... 51




CHAPITRE 6 : PERIMETRE DE PROTECTION ......................................................................................... 52

CHAPITRE 7: BASES POUR LES CALCULS ECONOMIQUES ET FINANCIERS ............................... 54 7.1. CALCUL DES COUTS D’INVESTISSEMENT .................................................................................. 54 7.2. CALCUL DE L'INVESTISSEMENT ................................................................................................... 54

ANNEXE .............................................................................................................................................................. 55




Liste des tableaux TABLEAU 1 : LISTE DES PERSONNES ET DES INSTITUTIONS CONTACTES ................................................................... 8 TABLEAU 2 : MODE D’EXPLOITATION DES FORAGES .............................................................................................. 11 TABLEAU 3 : CARACTERISTIQUES DES FORAGES GERES PAR LA STE ..................................................................... 13 TABLEAU 4 : PRODUCTION 2011 - 2012 ................................................................................................................. 16 TABLEAU 5 : PRODUCTION MOYENNE EN M3/H PAR FORAGE DURANT LA PERIODE 2008 – 2012 ............................ 17 TABLEAU 6: CONSOMMATION SPECIFIQUE D’ENERGIE EN KWH/M3 DURANT LA PERIODE 2008-2012 .................... 17 TABLEAU 7: COMPARAISON ENTRE LES VALEURS DU RESIDU SEC .......................................................................... 18 TABLEAU 8: COMPARAISON DES RESULTATS D’ANALYSE PAR LE LNAE A CELLES DE LA STE .............................. 20 TABLEAU 9: SIMULATION DES SCENARIOS DU MELANGE DES EAUX ....................................................................... 21 TABLEAU 10: TAUX MOYEN D’HYPOCHLORITE DE CALCIUM INJECTE EN G/M3 DURANT LA PERIODE 2008 – 2012 -22 TABLEAU 11 : CARACTERISTIQUES DES CHATEAUX D’EAU EXISTANTS .................................................................. 24 TABLEAU 12 : COORDONNES GEOGRAPHIQUES DES CHATEAUX D’EAU EXISTANTS ................................................ 25 TABLEAU 13 : ETAT DES CHATEAUX D’EAU ET MODE D’ALIMENTATION................................................................ 25 TABLEAU 14 : MODES D’EXPLOITATION DES CHATEAUX ....................................................................................... 26 TABLEAU 15 : RESEAU D’EAU POTABLE DE N’DJAMENA ....................................................................................... 27 TABLEAU 16 : CARACTERISTIQUES DES EQUIPEMENTS DES FORAGES .................................................................... 29 TABLEAU 17 : PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DE LA NAPPE DU QUATERNAIRE A NDJAMENA ........................ 43 TABLEAU 18 : CARACTERISTIQUES DES FORAGES EXPLOITES PAR LA STE ET CAPTANT LA NAPPE DU

QUATERNAIRE .............................................................................................................................................. 49 TABLEAU 19 : CARACTERISTIQUES DE LA NAPPE DU QUATERNAIRE ...................................................................... 52 TABLEAU 20: COUT DES FORAGES EN KF HORS TVA ............................................................................................ 54 TABLEAU 21: TABLEAU RECAPITULATIF DES INVESTISSEMENTS RELATIFS AUX FORAGES ..................................... 54 TABLEAU 22 : RELEVE DES ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE FORAGE GD28 ................................................... 56 TABLEAU 23 : RELEVE DES ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE FORAGE GD22B ................................................. 58 TABLEAU 24 : RELEVE DES ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE FORAGE GD26B ................................................. 59

Liste des figures

FIGURE 1 : PLAN DE SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................................................................ 10 FIGURE 2 : PRODUCTION ANNUELLE EN M3 ..................................................................................................................... 16 FIGURE 3 : PLAN D’IMPLANTATION DES RESEAUX ET OUVRAGES DANS LE SITE PALAIS DE 15 JANVIER ........................................... 30 FIGURE 4 : VUE COUPE D’UN RESERVOIR SEMI-ENTERRE DE CAPACITE 5000 M3 ..................................................................... 33 FIGURE 5 : VUE COUPE D’UN CHATEAU D’EAU DE CAPACITE 2000 M3 .................................................................................. 34 FIGURE 6 : PLAN DE SITUATION DE LA VILLE N’DJAMENA ................................................................................................... 36 FIGURE 7 : LES ZONES CLIMATIQUES DU TCHAD ................................................................................................................ 37 FIGURE 8 : TEMPERATURE MENSUELLES MOYENNES ET MAXIMALES EN (C°) .......................................................................... 38 FIGURE 9 : EVAPORATION MENSUELLE (MM) ET EVAPORATION MOYENNE JOURNALIERE (MM/JOUR) ......................................... 39 FIGURE 10 : CARTE GEOLOGIQUE DU TCHAD ................................................................................................................... 42 FIGURE 11 : COUPE GEOLOGIQUE ................................................................................................................................. 45 FIGURE 12 : DIAGRAPHIE PROFONDE DU PLIOCENE ET DU MIOCENE .................................................................................... 46 FIGURE 13 : COUPE GEOLOGIQUE REALISEE A PARTIR DE TROIS FORAGES AU PLIOCENE INFERIEUR .............................................. 47 FIGURE 14 : COUPE STRATIGRAPHIQUE OUEST – EST ........................................................................................................ 48 FIGURE 15 : PLAN DE SITUATION DES FORAGES PROJETES SUR LE SITE PALAIS DU 15 JANVIER .................................................... 50 FIGURE 16 : COURBE CARACTERISTIQUE FORAGE GD28 (ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE 13/07/07)................................... 56 FIGURE 17 : COURBE CARACTERISTIQUE FORAGE GD27 (ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE 15/06/07)................................... 57 FIGURE 18 : COURBE CARACTERISTIQUE FORAGE GD22B AUX ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE (30/05/2007)....................... 58 FIGURE 19 : COURBE CARACTERISTIQUE FORAGE GD26B AUX ESSAIS DE DEBIT DE LONGUE DUREE (7/06/2007)......................... 59 FIGURE 20 : COUPE TECHNIQUE PREVISIONNELLE DU FORAGE PROJETE DANS LA NAPPE DU QUATERNAIRE ................................... 60 FIGURE 21 : COUPE TECHNIQUE PREVISIONNELLE DU FORAGE PROJETE DANS LA NAPPE DU MIO- PLIOCENE ................................. 61




CHAPITRE 1 : INTRODUCTION

1.1. CADRE, CONSISTANCE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE

Le ministère de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de l’habitat (Projet d’Appui au Développement Urbain), ci-après appelés « Client », ont confié au Groupement SONEDE International / OSEF Consultant, ci-après appelé « Consultant », la réalisation de l’Etude, l’Assistance à la Maîtrise d’Ouvrage et la Supervision des Travaux Hydrauliques à N’Djaména. Ce projet est financé par l’IDA (Don IDA N°H6880-CD et Crédit 49520- CD)

L’objectif global de la mission qui s’inscrit dans le cadre du Projet d’Appui au Développement Urbain (PADUR), est de contribuer à l’amélioration de l’approvisionnement en eau potable de la ville de N’Djamena et vise aussi le renforcement de la nouvelle Société Tchadienne des Eaux (STE).

L’intervention du consultant consiste en un accompagnement du Maître d’Ouvrage qui se fera tout le long des différentes phases du projet, depuis l’amont, au niveau des études qui commencent par l’ajustement des travaux à réaliser et l'élaboration du dossier d’Avant Projet Sommaire jusqu’à l’assistance au contrôle et au suivi des travaux.

Le Consultant veillera dans ses interventions à formuler les choix et les variantes qui répondent au mieux aux exigences de la Société Tchadienne des Eaux (STE).

Les tâches du consultant sont subdivisées en trois (3) phases :

� Phase I : Etudes (APS-APD) et DCE

Cette phase, d’une durée de 6 mois, comprend essentiellement les tâches suivantes :

Le consultant aura pour tâche pendant la première phase :

x Etudes d’avant-projet sommaire (APS) sur les travaux envisagés ;

x Etudes d’avant projet détaillé (APD) pour tous les travaux programmés ;

x Etablissement des dossiers d’appel d’offre (DAO).

� Phase II : Appui à la passation des marchés de travaux

Le consultant exécutera les tâches suivantes :

x Assister la COJO à l’analyse des offres remises (vérifications des offres financières, analyse de la recevabilité des offres administratives et techniques, y compris les variantes éventuelles, analyse financière), et rédiger pour la COJO, le rapport d’analyse des offres, faisant des recommandations pour les attributions.

x Après le résultat des appels d’offres pour les travaux, le Maître d’Ouvrage aura à mettre au point le texte définitif du marché avec les attributaires désignés. Le consultant assistera le Maître d’Ouvrage dans ses négociations avec l’entreprise, avec le souci de défendre les intérêts du Maître d’Ouvrage dans l’ensemble des dispositions contractuelles d’ordre technique, administratif et financier. Il préparera le procès-verbal des négociations et le texte définitif du marché soumis à la signature des deux parties.




� Phase III : Contrôle et Surveillance des travaux

Cette phase, d’une durée de 18 mois, consiste au suivi et contrôle de travaux. Cette phase comprend essentiellement:

L’établissement de la liste détaillée des documents constituants les dossiers des travaux exécutés ;

La collecte et la vérification des documents fournis après exécution des travaux par l’entrepreneur. Les dossiers des travaux exécutés (plan de recollement) et vérifiés par le maître d’œuvre seront transmis au Maître d’Ouvrage dans un délai d’un mois après la réception provisoire des travaux.

� Consistance du projet

Dans le cadre de ce financement PADUR, il est programmé les travaux de renforcement de la capacité de production, de la capacité de stockage et de renforcement et densification des réseaux d’adduction et de distribution. Toutes les composantes envisagées seront étudiées et vérifiés par rapport :

x Aux actions arrêtées par le Schéma Directeur du Réseau de Distribution d’Eau de N’Djamena réalisé par SAFEGE en 2007

x L’Etude préliminaire de la desserte en eau potable par l'extension du réseau de la STE dans le quartier Est de N'Djamena" réalisée par SAFEGE en novembre 2011

x Aux propositions et recommandation arrêtées en concertation avec la STE

Les composantes du projet se résument comme suit :

1. En termes de production :

x Equipement et raccordement des forages GD27 et GD28 de débit 125 m3/h chacun;

x Réalisation, équipement et Raccordement d’un forage au Pliocène de débit de 250 m3/h et d’un forage au Quaternaire de débit de 125 m3/h au site du Palais du 15 janvier;

2. En termes de capacité de stockage :

L’intervention sur le site du Palais du 15 janvier comprendra :

x La réalisation d’un réservoir au sol de 5000 m3 sur le site du Palais du 15 janvier au lieu d’un réservoir de capacité 2500 m3 comme prévu dans le cadre du projet ;

x La réalisation d’un château d’eau en béton armé surélevé de 2 000 m3 sur le site du Palais du 15 janvier dans le cadre de ce projet (en première phase);

x La réalisation d’une station de pompage entre le réservoir au sol et le château d’eau ainsi que des travaux de génie civil.

x L’implantation du château d’eau de capacité 2000 m3 projeté en deuxième phase et la réservation des attentes nécessaires.




L’implantation, le calage et la conception des ouvrages projetés dans ce site tiendront compte de la réalisation d’un château d’eau en béton armé surélevé de 2 000 m3 en deuxième phase. Les critères majeurs de conception sont:

x La construction d’une station de pompage capable d’abriter une deuxième ligne de refoulement

x Prévoir les attentes nécessaires pour le maillage du réseau de distribution, des lignes de vidanges et de trop-plein.

x Tenir compte des accès et de la facilité de mise en œuvre du château projeté

3. En termes de réseau structurant :

Il est prévu essentiellement d’intervenir dans la zone Est Diguel – N’Djari afin de :

x Achever les travaux du projet « 100 km » (2940 ml) qui permettent de terminer le maillage principal et de raccorder 4 forages;

x Doubler les conduites existantes le long de la voie de contournement n°1 entre le marché de Dembé avenue du 10 octobre et le bouclage nord (2,3 km en diamètre 405 mm et 4,2 km en dia 315 mm);

x Réaliser le tronçon entre le forage GD27 et cette conduite sur la voie de contournement n°1, un peu au sud du Palais du 15 janvier (3,2 km en diamètre 200 mm);

x Raccorder le forage Patte d’Oie à l’ossature déjà réalisée (500 m en diamètre 200 mm);

x Réaliser les barreaux de jonction des 2 voies de contournements situés autour du boulevard de Taïwan (5 km en diamètre 160 et 200mm).

4. En termes de réseau de desserte :

x 30 km de conduites en 90 mm et;

x 15 km en diamètre 63 mm

1.2. OBJET ET CONSISTANCE DU PRÉSENT DOSSIER

Le présent rapport consiste à présenter la méthodologie avec laquelle le Consultant compte :

x Réaliser les études APS et APD de projet de renforcement des infrastructures d’alimentation en eau potable de la ville de N’Djaména et l’établissement des dossiers d’appel d’offres (DAO) ;

x Assister le client dans le dépouillement et l’évaluation des offres ;

x Assurer le suivi et le contrôle des travaux.

Il sera procédé à une introduction, une description de la méthodologie de travail et conclusion reprenant les besoins et recommandations pour assurer un bon déroulement des prestations demandées au Consultant.




1.3. DOCUMENTS DE BASE

1.3.1. DOCUMENTS ECRITS

x Population, Développement et Dividende Démographique au TCHAD, IRD Institut de Recherche pour le Développement – Octobre 2012, Étude financée par l’Agence Française de Développement (AFD)

x Préparation de la Stratégie de Participation du Secteur Privé dans le Secteur de l’Eau en République du TCHAD, SOGREAH-ICEA – JUIN 2011

x Projet de Réhabilitation des Services Essentiels d’Eau & d’Electricité (Financement : Crédit IDA 37 14 CD), SAFEGE – Avril 2007

- Schéma Directeur du Réseau de Distribution d’Eau de N’Djamena - Rapport du lot1 - Etude de la demande en eau

- Schéma Directeur du Réseau de Distribution d’Eau de N’Djamena - Rapport du lot 2 – Etude du réseau AEP, Avril 2007.

- Schéma Directeur du Réseau de Distribution d’Eau de N’Djamena - Rapport du lot 3 – Etude Economique et Tarifaire

x Rapport de Suivi des Objectifs du Millénaire pour le Développement, Ministère de l’économie, du Plan et de la Coopération – Observatoire de la Pauvreté - 2005

x Deuxième recensement général de la population et de l’habitat (RGPH2 – 2009) INSEED

x Rapports d’exploitations de la STE (Société Tchadienne des Eaux)

x Historique de suivi de la qualité des eaux produites par la STE

x Colloque national - N’Djaména : Penser la Ville-capitale de demain - du 5 au 7 février 2013,

1.3.2. PLANS ET SUPPORTS CARTOGRAPHIQUES

x N’DJAMENA PLAN D’ADRESSAGE DE LA VILLE, édition janvier 2012 : 1 / 12 500

x Plans des réseaux et ouvrages d’AEP de la ville de N’DJAMEA




1.4. PERSONNES ET ORGANISMES CONTACTES

Tableau 1 : Liste des personnes et des institutions contactés

NOM ET PRENOM PROFIL TELEPHONE E-MAIL

Cellule de Coordination du PADUR

Monsieur ABAZENE BADAWI DJIDDA Coordinateur 22 52 47 11

[email protected]

[email protected]

Monsieur Ali FAUDET Responsable Socio

Environnemental et suivi évaluation

252 47 10 [email protected]

[email protected]

Monsieur ADJI ABAGANA MAHAMET

Responsable Ingénieur 66 30 46 18

[email protected]

[email protected]

Société Tchadienne des Eaux (STE)

Monsieur Félicien N. MAINGAR Directeur Général 22 52 23 11 [email protected]

ALLAFOUZA WASSAI LONI Directeur Général Adjoint 99 29 12 46 -

HASSANA RAMADAN Inspecteur Général 66 24 71 27

Mr MOUSSA ALI MOUSSA Conseiller 66 29 70 18 [email protected]

Mr ZAKARIA A.LAWANDJI Directeur

Commercial et du Marketing

66 28 72 44 [email protected]

Mr HAMID BAHAR HAGGAR Directeur de l’Ingénierie 66 29 30 89 -

Mr DJIKOLOUM DJIBRINE Directeur d’Exploitation 63 05 27 99 [email protected]

Mr ABDELKARIM BICHARA Direction d’Exploitation

66 29 38 04 99 20 54 66 [email protected]

ALI MOUSSA BEDEI DAFC 66 28 21 95

ABAKAR MAHAMAT H. CSDB 66 24 83 40

NGOUHAS LAOUEL ASSANE FAUSTIN

CSEM 66 28 71 53

MOHAMED SALEH AHT ADAM CSRLCF 66 29 09 57

SIDICK ABOUBAKAR CSAL 66 33 38 19

YAMINDI ADOUM CSPH 66 26 13 36

Cette liste n'est pas exhaustive, nous nous excusons auprès des personnes contactées qui n'y figurent pas

mailto:[email protected]










1.5. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

Le Tchad est un pays enclavé dont la superficie est de 1.284.000 Km2, sa population est de 11.175.915 et celle de N’Djamena, sa capitale, est de 985.253 habitants et compte 186.959 ménages selon le deuxième recensement général de la population et de l’habitat (RGPH2 – 2009) INSEED.

La ville de N'Djaména, est divisée en dix unités administratives dénommés arrondissements municipaux :

1èr arrondissement : Il est composé de 11 quartiers (Farcha, Milezi, Madjorio, Guimeye, Djougoulier, Karkandjeri, Amsinéné, Massil Abcoma, Zaraf, Allaya et Ardeb-Timan)

2ème arrondissement : Il est composé de 5 quartiers (Djamba Ngato, Mardjandaffack, Bololo, Goudji et Klémat)

3ème arrondissement : Il est composé de 6 quartiers (Gardolé1, Ambassatna, Ardep Djoumal, Sabangali, Kabalaye et Djambalbarh)

4ème arrondissement : Il est composé de 4 quartiers (Repos, Naga I, Naga II et Blabine)

5ème arrondissement : Il est composé de 3 quartiers (Ridina, Am-Riguebé et Champ de Fils)

6ème arrondissement : Il est composé de 2 quartiers (Moursal et Paris-Congo)

7ème arrondissement : Il est composé de 10 quartiers (Chagoua, Dembé, Ambatta, Boutalbagara, Kourmanadji, Atrone, Amtoukoui, Habena, Gassi et Kilwiti)

8ème arrondissement : Il est composé de 6 quartiers (Diguel, Ndjari, Angabo, Zaffaye-Est, Zaffaye-Ouest et Machaga)

9ème arrondissement : Il est composé de 7 quartiers (Walia, Ngoumna, Digangali, Ngueli, Kabé, Toukra et Gardolé 2)

10ème arrondissement: Il est composé de 10 quartiers (Gozator, Goudji-Charffa, Ouroula, Gaoui, Lamadji, Sadjeri, Achawayil, Fondoré, Djaballiro, et Hillé Houdjaj)




Figure 1 : Plan de situation de la zone d’étude




CHAPITRE 2 : PRINCIPAUX RESULTATS DE L’ETUDE APS

La ville de N’DJAMENA est alimentée actuellement à partir de vint deux (22) forages qui captent principalement la nappe du quaternaire (21 forages) et la nappe du pliocène (un forage). Les eaux produites sont soit pompées directement dans le réseau soit refoulées vers des châteaux d’eau. Le réseau de distribution (transfert et distribution) est maillé. Il est composé principalement par des conduites en PVC PN 10.

2.1. OUVRAGES DE PRODUCTION

2.1.1. FORAGES

Le nombre de forage existant dans la ville de N’Djaména et faisant partie du système d’alimentation en eau potable (exploité par la STE) est de :

9 22 forages en cours d’exploitation 9 2 forages en arrêt : GD 7 (non disponibilité d’équipement) et forage 9 4 forages soit non équipé soit non raccordé

Le mode d’exploitation actuel des forages est consigné dans le tableau suivant

Tableau 2 : Mode d’exploitation des forages

Station Forage Refoulement vers

Atelier GD1 Château CH3 "Esso"

Canal St Martin GD8 Béguinage et alimentation des abonnées en cours de routes (seulement des branchements sur la conduite de refoulement)

Lycé la liberté GD11 2 CH et refoulement dans le réseau de distribution TIT GD16 2 CH et refoulement dans le réseau de distribution

Farcha Milezi CH 4 Farcha et refoulement dans le réseau de distribution GD21 CH 4 Farcha seulement

Moursal GD22 a Refoulement dans le réseau GD22 b Refoulement dans le réseau

Goudji GD23 c Refoulement dans le réseau Présidence GD24 Refoulement dans le réseau

DEMBE GD25 a Refoulement dans le réseau GD25 b Refoulement dans le réseau

Palais de 15 GD26 a Refoulement dans le réseau GD26 b Refoulement dans le réseau

ONDR GDB CH 3 "Esso" et alimentation des abonnées en cours de routes (seulement des branchements sur la conduite de refoulement)

Beguinage BEG CH béguinage, actuellement directement dans le réseau. Ce château est hors service actuellement

Marché central Marché Marché à mil Marché F.profond Château marché à Mil Jumelé 2CH Château 2 CH seulement Enseignement ENS. Refoulement dans le réseau

Lycée la paix GD7 2 CH et réseau moyennant un jeu de vanne. Actuellement ce forage est non fonctionnel pour manque d’équipement adéquat

Kouffra KFRA Hors service suite aux travaux sur les voiries Kamda GD 27 Equipe et raccordé : Refoulement dans le réseau Patta d'oie Gd 28 Equipé et non raccordé Jardins GD 29 Equipé et non raccordé




Diguel GD 30 Equipé et non raccordé Chagoua GD 31 Non équipé - non raccordé Guassai GD 32 Non équipé - non raccordé




Les caractéristiques des forages existants sont consignées dans le tableau suivant

Tableau 3 : Caractéristiques des forages gérés par la STE

Station Forage Date de mise en service

Ø tubage (mm)

Ø crépine (mm)

Profondeur (m)

Débit initial en m3/h

Niveau statique (m/TN)

Rabattement (m)

Débit en date du

27/05/2013 30/05/2013 2008-2012

Atelier GD1 2004 474 315 75 160 19,9 10,81 80 0 113 Lycée la paix GD7 1963 550 267 90 100 - - - arret - arret 108 Canal St Martin GD8 oct-90 550 267 - 183 123 126 138

Lycé la liberté GD11 1963 550 267 - 0 106 108 - TIT GD16 2007 315 280 57 >50 142 106 96 Farcha

Milezi avr-04 474 315 77 160 147 144 145 GD21 2004 400 150 66,5 150 14,8 14,8 147 143 122

Moursal

GD22 a oct-90 400 400 59,9 160 136 131 172

GD22 b 2007 315 280 66 160 13,88 22,37 m pour 92 m3/h 64 62 133

Goudji GD23 c avr-04 474 315 72 150 126 131 143 Présidence GD24 oct-90 400 400 65 130 70 68 85 DEMBE

GD25 a févr-03 300 300 - 140 105 109 104 GD25 b 2007 315 280 58,73 100 115 115 125

Palais de 15

GD26 a 1997 300 300 - 90 51 50 104

GD26 b 2007 315 280 66 >100 15,48 15,83 m pour 150 m3/h 80 89 112

ONDR GDB mai-97 350 350 - 180 85 89 94 Beguinage BEG avr-04 474 315 76 162 152 150 162 Marché central Marché 1999 350 250 53 180 80 - 142

Marché à mil Marché F.profond avr-04 457 219 350 187 140 133 141

Jumelé 2CH juil-02 300 - 64 135 150 148 156 Enseignement ENS. 1963 320 152 60 45 50 49 50 Kouffra KFRA 2003 225 225 - 80 39




Station Forage Date de mise en service

Ø tubage (mm)

Ø crépine (mm)

Profondeur (m)

Débit initial en m3/h


Rabattement (m)

Débit en date du

27/05/2013 30/05/2013 2008-2012

Kamda GD 27 2012 315 280 65 >100 12,7 9,06 m pour 195 m3/h 80 81 -

Patte d'oie GD 28 2012 315 280 66 >100 17,5 8,28 m pour 133 m3/h -

Jardins GD 29 2013 - Diguel GD 30 2013 90 - Chagoua GD 31 2013 90 - Guassai GD 32 2013 -

La répartition géographique des forages dans la ville de N’DJAMENA est consignée dans la figure suivante.




Plan de situation des forages




2.1.2. PRODUCTION

A partir des données statistiques fournies par la STE, la production maximale était de 15,2 millions de m3 en 2010. La moyenne durant la période 2008-2012 est de 13,9 millions de m3. La production annuelle totale est consignée dans la figure suivante.

Figure 2 : Production annuelle en m3

La production par station est consignée dans le tableau suivant.

Tableau 4 : Production 2011 - 2012

Forage 2008 2009 2010 2011 2012

2 CH Jumulé 1 249 437 1 094 978 1 541 336 873 422 738 952 BEGUI. & BEGUI. II 1 023 320 673 768 1 581 688 650 728 947 258 ENSEG. 298 427 229 029 356 482 270 940 408 836 GD 7 (bis) 857 951 801 631 761 704 683 692 73 869 GD.1 & GD1 bis 850 559 603 375 799 109 698 537 525 618 GD.11 810 169 538 374 642 721 599 571 475 418 GD.16 253 409 636 115 483 397 358 006 821 135 GD.21 1 052 492 464 886 943 935 1 411 415 688 691 GD.22 813 477 733 689 904 626 518 339 648 740 GD.22 II 467 733 559 593 GD.23 (tri) 1 634 299 1 169 575 940 672 933 405 839 126 GD.24 671 751 767 555 469 999 706 622 680 188 GD.25 503 532 734 657 636 506 GD.25 A 478 416 928 364 GD.25 B 524 798 752 691 GD.26 242 118 435 893 363 684 366 752 520 227 GD.26 (bis) 729 631 769 464 660 845 GD.8 1 110 769 805 732 584 099 585 534 729 340 GD.B 528 850 630 513 530 517 479 176 695 859 Koufra 243 918 321 406 103 410 0 Marché à Mil 768 919 928 828 921 152 756 639 862 676 Marché Central 845 474 990 056 977 258 775 200 758 427 Milezi 718 059 934 950 466 500 739 110

TOTAL annuel en m3 13 758 871 13 278 119 15 206 876 13 374 889 14 054 963

Evolution en % - -3,49% 14,53% -12,05% 5,08%




Durant la période 2008- 2012, la production annuelle d’eau potable dans la ville de N’Djaména oscille entre 12,2 et 15,2 millions de m3. Le maximum enregistré est de 15,2 millions de m3 en 2010. La production moyenne annuelle est de 13,9 millions de m3.

La production moyenne par forage est consignée dans le tableau suivant.

Tableau 5 : Production moyenne en m3/h par forage durant la période 2008 – 2012

Forage Production en m3/h

Maximale Minimale moyenne.

2 CH 193 134 156

BEGUINAGE 207 131 160

ENSEGNEMENT. 64 45 49

GD.1 138 52 112

GD.1 bis 125 78 98

GD.16 117 71 92

GD.21 bis 147 93 122

GD.21 III 132 100 122

GD.22 202 139 169

GD.22 II 179 85 133

GD.23 (tri) 167 131 145

GD.24 107 51 85

GD.25 A 115 94 43

GD.25 B 263 93 125

GD.26 110 93 26

GD.26 bis 141 94 112

GD.7 bis 114 97 108

GD.8 157 127 140

GD.B 99 78 91

Koufra 51 0 30

Marché à mil 169 133 150

Marché Central 149 130 140

MILEZI 163 134 144

La consommation mensuelle moyenne de l’energie en Kwh/m3 est consignée dans le tableau suivant.

Tableau 6: Consommation spécifique d’énergie en Kwh/m3 durant la période 2008-2012

Année J F M A M J J A S O N D Moyenne

2012 0,046 0,045 0,046 0,042 0,064 0,053 0,063 0,050 0,039 0,056 0,058 0,048 0,051

2011 0,104 0,091 0,067 0,226 0,089 0,062 0,061 0,058 0,068 0,060 0,128 0,045 0,078

2010 0,078 0,155 0,108 0,082 0,064 0,088 0,085 0,103 0,095 0,090 0,067 0,040 0,086

2009 0,159 0,130 0,114 0,119 0,128 0,135 0,148 0,110 0,116 0,091 0,090 - 0,120

2008 0,142 0,143 0,159 0,146 0,146 0,146 0,196 0,167 0,165 0,161 0,129 0,172 0,155




2.1.3. QUALITE D'EAU

Les caractéristiques physico-chimiques des eaux souterraines dépendent d’un certain nombre de facteurs tels que la composition chimique et minéralogique des terrains traversés, la structure géologique, les conditions d’écoulements et les conditions physico-chimiques locales. D’éventuelles pollutions peuvent modifier les caractéristiques naturelles de l’eau.

Généralement stables, les caractéristiques des eaux souterraines concernent essentiellement l’analyse des paramètres de base (pH, température et conductivité) et les principaux paramètres minéraux, il s’agit des cations et des anions majeurs et mineurs, des duretés et d’éventuels éléments traces.

Les résultats des analyses portant sur 18 forages durant la période Mai 2012 – Mars 2013 sont très hétérogènes. Le nombre d’analyses par forage est compris entre 1 et 11.

Tenant compte de l’hétérogénéité et de la divergence des résultats d’analyse des eaux par la STE, des analyses contradictoires ont été réalisé par le Laboratoire National d’Analyses des Eaux (LNAE). Les résultats des analyses effectuées au Laboratoire National d’Analyses des Eaux sont satisfaisants, en effet la balance ionique pour chaque point de prélèvement est vérifiée. La comparaison des données des analyses des principaux paramètres caractéristiques relatifs aux eaux des différents forages, donne lieu aux remarques suivantes :

x pH : Les valeurs de pH relatives aux eaux des différents forages sont dans l’ensemble comparables. Les écarts peuvent être attribués au type de matériel de mesure et / ou le temps écoulé entre les prélèvements et les analyses ; ces valeurs restent dans les limites acceptables (6,5 à 8,5). x La Conductivité : Les valeurs de la conductivité relatives aux eaux des différents forages sont dans l’ensemble comparables. Les écarts peuvent être attribués au type de matériel de mesure et/ou le temps écoulé entre les prélèvements et les analyses. Il faut noter les éventuelles fausses valeurs telles que le Minimums enregistrés au niveau des forages GD8 (62,7) et Marché à Mil (211) et le maximum enregistré au niveau du forage GD22 (433).

Les écarts peuvent être limités moyennant la vérification et la révision de la chaine de mesure de la conductivité.

Les eaux relatives à tous les forages présentent des conductivités correspondant à des eaux de faibles minéralisations largement inférieures aux limites de qualité.

x Résidu sec: Les eaux relatives à tous les forages présentent des résidus secs correspondant à des eaux de faibles minéralisations largement inférieures aux limites de qualité.

Bien qu’il existe des valeurs comparables, des écarts considérables sont enregistrés entre les valeurs mesurées par le laboratoire du ministère et celles de la Société Tchadienne des Eaux 2012-2013. Une comparaison est illustrée dans le tableau suivant

Tableau 7: Comparaison entre les valeurs du résidu sec

Forages Mesures STE (mg/l) Mesures LNAE (mg/l) Ecarts (%)

GD1 Moy = 151 71 108 – 120 GD8 Min : 33,6 173 -80,6 GD22 Max : 230 101 128 Millezi Min : 5,08 89 -94 Marché à Mil Min : 112 304 -63




x Turbidité : Tous les forages présentent de faibles turbidités largement inférieures aux limites de potabilité. Les écarts peuvent être attribués au type de matériel de mesure et / ou le temps écoulé entre les prélèvements et les analyses. Il faut noter que les valeurs de turbidité ne peuvent être présentées nulles, elles doivent figurées sous forme strictement inférieure à la limite de quantification ou la limite de détection de l’appareil utilisé. x Dureté, calcium, magnésium : Pareil que les résidus secs, Des écarts considérables sont enregistrés entre les valeurs mesurées par le Laboratoire National d’Analyses des Eaux et celles de la Société Tchadienne des Eaux 2012-2013. La procédure d’analyse de la dureté semble ne pas être maitrisée.

Les eaux des forages captant la nappe quaternaire sont légèrement douces, les duretés sont comprises entre 10 et 15°F (soit entre 100 et 150 mg/l de CaCO3).

Les eaux du forage (forage Marché à Mil) captant la nappe du pliocène se distingue par une eau dure (54°F, soit 540 mg/l en CaCO3). Cette eau est riche en magnésium de l’ordre de 107 mg/l.

x Nitrate - Ammonium : Tous les résultats sont restés largement inférieurs aux limites de qualité. La comparaison des valeurs du laboratoire LNAE et de la Société Tchadienne des Eaux ne peut être justifiée puisque les nitrates et l’ammonium sont des paramètres considérés indicateurs de pollution anthropique, qui sont susceptibles de variations dans le temps. x Chlorure – Brome- Fluor – Sulfate - Silice : Bien que les teneurs soient conformes aux normes de qualité, une disparité considérable voire inquiétante est enregistrée entre les valeurs du Laboratoire National d’Analyses des Eaux et celles de la Société Tchadienne des Eaux. Les procédures d’analyses de ces paramètres semblent ne pas maitrisées. x Paramètres bactériologiques : La comparaison des valeurs du laboratoire LNAE et de la Société Tchadienne des Eaux ne peut être justifiée puisque les indicateurs bactériologiques sont susceptibles de variations dans le temps et fonction de plusieurs facteurs tels que le mode de prélèvement, la conservation et l’environnement dans lequel les analyses sont effectuées. Tous les forages sont propres à la consommation, même le GD1 pour lequel, la présence de coliformes doit être vérifiée. La non-conformité ne peut être basée sur des présomptions, le nombre de coliformes totaux(21) doit être confirmé par des tests complémentaires.




Tableau 8: Comparaison des résultats d’analyse par le LNAE à celles de la STE

Paramètre Unité Norme GD1 GD8 GD 22 GD 23 Marché à mil MILEZI

Norme Dr. OMS /Tchad

Hist. Résul. analyse

Hist. Résul. Analyse




Hist. Résul. analyse

pH H3O+ 6,5-8,5 6,5 - 9 6.92 6.87 6.91 6.58 7.35 6.76 7.04 6.74 6.72 6.66 7.22 7.08

Conductivité électrique µS/cm 2500 2500 284.29 238 331.67 343 235.73 197 511 444 622.91 600 208 177

Rés. Sec mg/L 1500 - 150.86 71 176.36 173 125.36 101 272.56 225 331.73 304 100.01 89 Turbidité mg/L 5 5 0.29 0.2 0.3 0.2 1.18 0.4 0 0.2 0 0.2 0.1 0.5

(*) Dureté totale CaCO3 mg/L - 120 140 80 120 540 100

Calcium Ca2+ mg/L 100 200 185 32 192 40 124.6 20 284 48 95.7 40 131.44 24 Magnésium Mg2+ mg/L 50 50 32.71 9.7 48.78 9.7 24.5 7.3 77 0 27 106.9 37.33 9.7 (*) Potassium K+ mg/L 12 2 3 0.5 2.6 3 0.4 (*) Sodium (Na+) mg/L 200 20 26 15 23 30 14 (*) Bicarbonate HCO3- mg/L - 146.4 170.8 97.6 170.8 536.8 146.4 Chlorures (cl-) mg/L 250 250 4.67 30 5.19 19 2.43 18 3.41 20 22.04 70 0.31 14 Sulfates (SO42-) mg/L 250 250 9 0.2 5.67 0.1 1.4 1 16.67 0.4 71.6 23 1.22 0 Nitrates NO3- mg/L 50 50 3.41 11 4.66 5.4 0.46 2 0.43 7 0.35 9 0.51 0.5 Silice (SiO2-) mg/L - 123 0 112.89 0 89.9 0 97.44 0 103 0 93 0 Fluor (F-) mg/L 1.5 0 1 0 0.6 0 0.4 0 0.7 0 1.2 0 0.7 Fer (Fe 2+) mg/L 0.3 0.3 0.12 0.1 0.16 0 0.5 0.3 0.12 0.2 0.17 0.2 0.1 0 Manganèse total mg/L 0.5 0.5 0.13 0 0.09 0 0.1 0 0.06 0.07 5.58 0 0.04 0 Brome Bromures mg/L 0.01 25 0.41 0.08 0.53 0.04 0.36 0.03 0.29 0.03 0.29 0.01 0.67 0.04

Ammonium Total NH4

+ mg/L 0.5 1.5 0.14 0.05 0.23 0.09 0.32 0.04 0.37 0.05 2.7 0.02 0.89 0.51

(*) Somme cations méq/l 3.32 4.01 2.26 3.47 12.18 2.62 (*) Somme anions méq/l 3.43 4.21 2.16 3.49 11.4 2.8 (*) Balance ionique -0.11 -0.2 0.1 -0.02 0.78 -0.18 (*) Calcul d'erreur % 1.58 2.46 2.35 0.28 3.32 3.39

Avec : Résul. Analyse : Résultat Analyse du 23/10/2013 par le LNAE - Hist = valeur moyenne de l’historique STE Dr. = Directives




CONCLUSION 1

Cette présente synthèse, élaborée à partir des résultats des analyses du Laboratoire National d’Analyses des Eaux, effectuées le 23 octobre 2013 sur les six forages montre que :

x Les eaux des différents forages sont de bonne qualité et répondent, au regard des paramètres analysés, aux limites de qualité de potabilité.

x Pour améliorer la qualité des eaux du forage Marché à Mil et particulièrement limiter sa

teneur en magnésium, il suffit de procéder au mélange à partir d’autres forages de meilleures qualités vis-à-vis du magnésium, cas de la nappe du quaternaire et ce en appliquant la formule générale suivante :

[(Cfq * Qfq) + (Cfp * Qfp)] / (Qfs + Qfp) ≤ 50

avec

x Cfq : Concentration en magnésium du ou des forages captant la nappe du quaternaire (C<10 mg/l),

x Qfq : Débit du ou des forages captant la nappe du quaternaire x Cfp : Concentration en magnésium du forage captant la nappe du pliocène (c = 107 mg/l). x Qfp : Débit du forage captant la nappe du pliocène.

La teneur en magnésium du forage Marché à Mil est de 107 mg/l, soit 2,14 fois la teneur maximale autorisée de 50 mg/l.

Par application de la formule citée ci-dessus une simulation des scénarios du mélange entre les eaux est consignée dans le tableau suivant.

Tableau 9: Simulation des scénarios du mélange des eaux

Qf ; Débit des autres forages Teneur en magnésium du mélange final (mg/l)

Qfq = 0,5 Qfp 75 Qfq = 1,0 Qfp 58,5 Qfq = 1,5 Qfp 48,8

Qfq = 2,0 Qfp 42,5 Qfq = 2,5 Qfp 37,7 Qfq = 3,0 Qfp 34

Le tableau ci-dessus présente l’évolution de la teneur en magnésium en fonction du facteur du mélange des eaux. Un mélange de débit de 1,5 fois des forages de la nappe quaternaire avec une fois du forage du pliocène est suffisant pour atteindre une teneur en magnésium inférieure à la limite de qualité de 50 mg/l.




CONCLUSION 2

x Les analyses bactériologiques montrent bien que les eaux des différents forages sont propres à la consommation. Pour assurer la stabilité bactériologique des eaux, il est recommandé de procéder à la désinfection des eaux à l’entrée des réseaux de distribution.

x Les écarts entre les mesures effectuées par le Laboratoire National d’Analyses des Eaux et celles de la Société Tchadienne des Eaux sont trop importants voire inquiétants pour certains paramètres ; Dureté, Chlorure, Brome, Fluor, Sulfate, Silice. Ces écarts sont attribuables principalement à la non maitrise des procédures analytiques de ces paramètres.

x Une vérification des protocoles de la chaine depuis les prélèvements jusqu’aux analyses et

expressions des résultats est nécessaire.

2.1.4. CONSOMMATION D’HYPOCHLORITE DE CALCIUM

Actuellement la STE utilise l’hypochlorite de calcium en poudre pour la désinfection des eaux. Des pompes doseuses sont installées soit au niveau de tous les châteaux soit au niveau de quelques forages.

Lorsqu’on l’ajoute à l’eau, l’hypochlorite de calcium Ca(OCl)2 se dissout partiellement en produisant l’oxydant essentiel, l’acide hypochloreux (HOCl), selon la réaction chimique suivante :

Ca(OCl)2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2HOCl

L’acide hypochloreux (HOCl) se dissocie ensuite en anion hypochlorite (OCl-) et cation hydrogène selon l’équation chimique :

HOCl H+ + OCl-

Les différentes formes sous lesquelles le chlore peut être présent dans l’eau; acide hypochloreux (HClO), ion hypochlorite (ClO-), sont appelées chlore libre. La prédominance de l’une ou l’autre des deux espèces dépend beaucoup du pH et de la température de l’eau, conditions qui déterminent l’importance de la transformation en l’une ou l’autre des deux espèces chlorées libres, HOCl et OCl-.

Un état récapitulatif des consommations en hypochlorite de calcium durant la période 2008-2012 est résumé dans le tableau suivant.

Tableau 10: Taux moyen d’hypochlorite de calcium injecté en g/m3 durant la période 2008 – 2012 -

Année J F M A M J J A S O N D Moyenne

2012 - - 1,65 3,48 4,02 2,87 3,15 2,84 3,00 3,03 3,43 2,67 2,53

2011 3,68 4,88 3,85 11,11 - - 4,38 2,83 2,06 2,02 1,21 0,23 2,39

2010 2,37 3,00 2,39 3,25 4,09 3,77 4,06 4,51 4,69 5,56 6,28 6,13 4,15

2009 3,03 2,18 3,11 3,18 3,31 3,49 3,78 2,99 2,83 3,17 3,26 - 3,10

2008 2,40 2,20 3,21 3,37 3,40 3,25 3,38 3,18 3,27 2,97 2,45 2,98 3,00




Basée sur les données de production d’eau et de consommation de l’hypochlorite de calcium durant les cinq dernières années mentionnés dans le tableau ci-dessus, les constatations faites montrent de façon très claire que cet quinquennat se divise en trois périodes distinctes :

x Une période de taux moyen injecté d’environ 3 g/m3 qui couvre les mois de janvier 2008 à avril 2010. L’amplitude de la variation des taux d’hypochlorite de calcium injecté durant cette période est d’environ 1 g/m3.

x Une période de taux moyen injecté de 3,85 g/m3 qui couvre les mois de mai 2010 à mai 2012, avec une pointe de 11 g/m3 au mois d’avril 2011, qui semble être due à une erreur sur la valeur du volume produit (325 522 m3) et un creux de 0,23 g/m3 au mois de décembre 2011, qui semble être lié à une erreur sur la quantité d’hypochlorite de calcium consommée ou un manque de produit.

x Sans tenir compte de ces deux taux exceptionnels (pointe et creux), l’amplitude de la variation des taux injectés durant cette période est d’environ 2 g/m3.

x Une période de taux moyen injecté de 3 g/m3 qui couvre les mois de juin 2012 à décembre 2012, avec une amplitude d’environ 0,5 g/m3.

Il est intéressant de signaler la fluctuation et l’irrégularité des taux d’hypochlorite de calcium injecté dans l’eau. Il y a peu voire pas d’asservissement de dosage. Le contrôle et la surveillance des taux injectés ne sont probablement pas assurés.

Egalement, il faut rappeler que l’hypochlorite de calcium se trouve dans le commerce sous plusieurs degrés de pureté. Le taux réel de chlore actif exprimé en chlore dépend du pourcentage de pureté du produit commercial. Tenons compte des deux réactions chimiques suivantes :

(1) Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

(2) Ca(OCl)2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2HOCl

Donc, 4 g de Ca(OCl)2 pur correspond à 3,97 g de chlore actif (Cl2).

Tenons compte du degré de pureté de l’hypochlorite de calcium, la formule générale du taux de chlore actif est comme suit :

Taux Cl2 actif = Taux Ca(OCl)2 * 0,993 * (%) pureté

Taux Ca(OCl)2 (g/m3) % pureté Ca(OCl)2 Taux Cl2 (g/m3)

4

100 3,97 70 2,78 50 1,98 25 0,98




En attendant les éclaircissements des points suivants :

x Degré de pureté et solubilité de l’hypochlorite de calcium utilisé (fiche technique).

x Mode de préparation de l’hypochlorite de calcium.

x Points d’injections et rôles (pré chloration, désinfection primaire, désinfection secondaire).

x Points de mesure et concentrations du chlore libre résiduel.

x Protocole de détermination des taux à injecter.

Sauf cas contraire à préciser. Les taux moyens injectés de 3 à 4 g/m3 d’hypochlorite de calcium, sont trop élevés pour une simple désinfection d’eau souterraine. De tels taux risquent d’accélérer le vieillissement des canalisations et de limiter l’efficacité de la désinfection par effet de résistance des bactéries.

Il faut noter qu’une quantité de chlore résiduel de 0,2 à 0,5 mg/l au point le plus éloigné du réseau est nécessaire.

2.2. LES CHATEAUX D’EAU EXISTANT

Les châteaux d’eau existants de la ville de N’djaména sont en nombre de six (6) cuves réparties sur 5 sites. Les caractéristiques de ces châteaux sont résumées dans le tableau suivant :

Tableau 11 : Caractéristiques des châteaux d’eau existants

Réservoirs Type de Cuve Capacité (m3)

Béguinage Sur tour, Cylindrique Béton armé 1000

Marché au Mil Sur tour, Cylindrique Béton armé 1000

Châteaux – CH1 et CH2 Sur tour, Tronconique Béton armé 2000

Sur tour, Tronconique Béton armé 2000

« ESSO » - CH3 Sur tour, Tronconique Béton armé 2000

Farcha – CH4 Sur tour, Tronconique Béton armé 2000

Le volume total des réserves est de 10 000 m3.

Il est à noté que deux marchés ont été signés depuis 2007 pour la construction de deux châteaux d’eau de capacité chacun 2000 m3 respectivement aux sites "Paris Congo" et "Patte d'oie". L’état d’avancement des travaux est :

x site "Paris Congo" : 0%

x site "Patte d'oie" : en cours de fondation.

Les coordonnées géographiques, levés de terrain, des châteaux d’eau existant sont consignées dans le tableau suivant.




Tableau 12 : Coordonnés géographiques des châteaux d’eau existants

Château d’eau de X Y Cote TN (m) Hauteur

radier (m) Cote radier

(m)

Marché à Mil 505 975.21 133 8814.16 298.5 16.5 315 Béguinage 504 307.60 133 9534.68 296.513 18.7 315.21 Klémat (ESSO) 504 475.56 134 0247.80 296.897 20.54 317.44 2 Château d'Eau Ouest 505 159.38 134 0790.19 296.783 17.65 314.43

2 Château d'Eau Est 505 193.35 134 0787.09 296.897 18.2 315.1 Farcha 499 7564.21 134 0823.83 297.293 19.2 316.49

2.2.1. ETAT DES CHATEAUX D’EAU EXISTANTS

Lors de notre séjour à N’djamena, des visites d’ouvrages ont été effectuées, nous avons pris connaissance des châteaux d’eau de Béguinage (1000m3), du marché au Mil (1000m3 ) des deux châteaux d’eau CH1 et CH2 (2x2000m3 ), du château d’eau « ESSO » CH3 (2000m3) et du château d’El Farcha CH4 (2000m3).L’état des châteaux est récapitulé dans le tableau suivant

Tableau 13 : Etat des châteaux d’eau et mode d’alimentation

Réservoirs Capacité

(m3) Alimenter à partir Observation

Béguinage 1000

- forage béguinage

- forage GD 8: sur la conduite de refoulement la population en cours de route est alimentée moyennant des branchements individuels

Malgré l'action de réhabilitation engagée, au delà d'un certain niveau les fuites persistent, ce château est hors service actuellement

Marché au Mil 1000

- forage profond marché à mil

- Forage GD 7: actuellement en arrêt pour non disponibilité des équipements adéquats (pompe initiale en panne)

Réservoir réhabilité,

Il reste à réhabiliter les lignes d'arrivée, de distribution et de trop plein et vidange

Châteaux – CH1 et CH2

CH 1: (coté est)

- forage 2 CH refoule directement dans le château

- Forage GD 7: actuellement en arrêt pour non disponibilité des équipements adéquats (pompe initiale en panne)

- Forages GD 11, GD 16 et GD 23: Les eaux de ces forages sont pompés à la fois vers les châteaux et vers le réseau

Réservoir hors service suite aux fuites enregistrées

CH 2: coté Ouest

Réservoir réhabilité, mais il est sous exploité (les consignes sont de ne pas remplir le château à cause de fuites sur le tronçon en DN 150




directement

« ESSO » - CH3 2000

- forage GD 1

- forage GD B: sur la conduite de refoulement la population en cours de route est alimentée moyennant des branchements individuels

Château en bon état

Farcha – CH4 2000

- forage GD 21

- forage Mélizi: c'est un refoulement mixte (refoule à la fois dans le réseau de distribution et dans le château d'eau)

Château en bon état

2.2.2. MODE D’EXPLOITATION

Tableau 14 : Modes d’exploitation des châteaux

Réservoirs Forage Consignes d’exploitation

Béguinage x Forage GD8 – Q = 140 m3/h x Forage Béguinage – Q = 80 m3/h,

Ce château est hors service actuellement

Marché au Mil x Forage marché à mil – Q = 190 m3/h

Châteaux – CH1 et CH2

x Forage 2 CH – Q = 150 m3/h (mesuré lors du visite) x Forage GD7 – Q = 72 m3/h, x Forage GD11-GD16 – GD 23– respectivement Q = 149 m3/h,

Q=140 m3/h et Q = 100 m3/h.

Remplissage à 5 m au dessus du radier de la cuveN°1 pour éviter les fuites et les casses de la conduites en DN 200-150 AC AMRIGUEBE

« ESSO » - CH3 x Forage GD1 – Q = 90 m3/h (mesuré lors de la visite) x Forage GDB – Q = 74 m3/h

Farcha – CH4 x Forage GD21 – Q = 150 m3/h (mesuré lors de la visite)

La plupart de ces réservoirs sont alimentés par un ou plusieurs forages situés aux alentours. Les conduites d’adduction assurent le refoulement vers les châteaux et le refoulement dans le réseau de distribution. Il en résulte que le réservoir ne se remplit qu’en période de faible consommation (de novembre à février) et en période creuse de la nuit.

Par ailleurs, d’autres réservoirs sur terre de petites capacités connaissent des problèmes de fuites d'eau et ont été éliminés du système de distribution en les by-passant.

Il faut noter que d’autres réservoirs, de capacités marginales par rapport à ceux de la STE, existent sur les petits systèmes autonomes créés dans les zones périphériques avec le financement AFD.




2.3. RESEAUX D’EAU POTABLE

Suite à la situation établie lors du schéma directeur de 2007 et en ajoutant les réalisations entre 2007 et 2012, le linéaire du réseau de N’Djamena peut se répartir comme suivant :

Tableau 15 : Réseau d’eau potable de N’djaména

Désignation <= 63mm

(en km)

De 75 à 110 mm

(en km)

De 125 à 250 mm

(en km)

> 250 mm

(en km)

Total

(en km)

Situation 2007 34 60 62 19 175

Projet 100 km

Diguel – N’Djari 20,4 8,9 29,3

Projet 100 km

Farcha 9,8 0,4 10,2

Situation totale en 2012

34 60 92,2 28,3 214,5

En sus du réseau principal, il faut noter les petits réseaux indépendants créés sur la zone Est sur financement AFD, dont le linéaire est de quelques kilomètres.

Le réseau structurant de la ville N'Djamena est formé par des conduites en amiante-ciment et en PVC. L’amiante-ciment représente une part importante (environ 50 km), puisque la STE a lancé un programme (dans le cadre du projet « 100 km » de remplacement de ces conduites, dont le linéaire total est estimé à 53 km.




Plan de réseau




2.4. EQUIPEMENT

Les caractéristiques des équipements des forages et des groupes électrogènes sont consignées dans le tableau suivant :

Tableau 16 : Caractéristiques des équipements des forages

Forage Débit initial

en m3/h


Rabattement (m)

Débit en date du 30/05/2013

Puissance pompes en kw

puissance groupe électrogène

(KVA)

2CH 135 148 45 100 BEG 162 150 45 200 ENS. 45 49 18,5 100

GD 27 >100 12,7 9,06 m pour 195 m3/h 81 22

GD 28 >100 17,5 8,28 m pour 133 m3/h 22

GD1 160 19,9 10,81 0 22 200 GD11 0 108 22 150 GD16 >50 106 30 50 GD21 150 14,8 14,8 143 37 150

GD22 a 160 131 22 150

GD22 b 160 13,88 22,37 m pour 92 m3/h 62 22

GD23 c 150 131 30 200 GD24 130 68 22

GD25 a 140 109 22 150 GD25 b 100 115 37 GD26 a 90 50 22 150

GD26 b >100 15,48 15,83 m pour 150 m3/h 89 22

GD7 100 - - - arret - 100 GD8 183 126 30 100 GDB 180 89 30 100 KFRA 80 100

Marché 180 - 22 100 Marché

F.profond 187 133 37 300

Milezi 160 144 37 250




CHAPITRE 3 : MEMOIRE DESCRIPTIF DE L’AMENAGEMENT PRECONISE

3.1. INTRODUCTION

Au niveau du site Palais de 15 janvier, les eaux des forages existants (GD 26a et GD 26b) et projetés (un forage au Pliocène et un forage au Quaternaire) seront collectées dans le réservoir semi-enterré projeté de capacité 5000 m3. A partir de ce réservoir les eaux seront refoulées vers le château d’eau projeté, dans le même site, de capacité 2000 m3 qui assure la mise en charge des eaux et la desserte de la population.

Figure 3 : Plan d’implantation des réseaux et ouvrages dans le site palais de 15 janvier

3.2. ETUDE HYDROGEOLOGIQUE – IMPLANTATION DES FORAGES

La ville de Ndjamena est alimentée à partir de la nappe du Quaternaire qui s’étend sur une aire d’environ 80 000km2, et dont l’épaisseur totale de la formation s’élève à plus de 50 mètres. Cette nappe présente une double alimentation :

x Alimentation directe par infiltration pluviale,

x Et surtout par une alimentation continue assurée par le Chari et Logone.




Une seconde nappe localisée dans les formations mio-pliocènes est potentiellement exploitable à partir d’une profondeur de plus de 250 m. Cette nappe est artésienne et jaillissante avec une possible communication avec celle du Quaternaire.

Il est à noter que la salinité de la nappe du mio-pliocène est supérieure à celle du quaternaire.

Le calcul de la transmissivité à partir des essais de longue durée sur le forage GD22b dégage une valeur de transmissivité de l’ordre de 9.3 x 10-3m2/s.

Au niveau du forage GD22b, et pour :

x une transmissivité de 9,3*10-3 m2/s

x un temps d’essai de 129600 seconde

x un coefficient d’emmagasinnement de 5*10-2 (déterminé dans des anciens travaux)

le rayon d’action calculé s’élève à l’ordre de 233 m. Cette valeur pourra être révisée par l’exécution de nouveaux essais de débit réalisés dans les règles de l’art.

L’exploitation de la nappe du Quaternaire pourra être envisagée par forages distants d'environ 500 m au plus dans les zones favorables suivantes :

x Zone du forage GD8,

x Zone des forages GD11 et GD16,

x Zone du Forage GD22b où le Chari constitue une limite à potentiel constant et donc l’interférence entre forages en pompage sera très amortie ou insignifiant.

x Le site GD26 qui présente de bonnes caractéristiques hydrodynamiques mais dont il faut s’assurer de la qualité chimique.

Quant au niveau du site du Palais des 15 :

x La transmissivité calculée à partir des essais de longue durée effectués sur le forage GD26b en date du 07/06/2007 est de l’ordre 1.9x10-2m2/s

x Le temps d’essai est de 129600 seconde

x Le coefficient d’emmagasinnement de 5*10-2 (déterminé dans des anciens travaux)

le rayon d’action calculé s’élève à l’ordre de 333 m.

La création d’un forage au site du Palais des 15 janvier devra être réalisée à une distance de 600 mètres du forage GD26b ceci sur la base d’une évaluation très ancienne et non rigoureuse du coefficient d’emmagasinement. Ainsi pour connaitre au mieux le comportement de l’aquifère et déterminer ses paramètres hydrodynamiques actualisés et avec plus de précision, des essais de débit de 72heures sont à accomplir sur le forage GD26b en gardant le forage GD26 comme piézomètre d’observation

3.3. DESCRIPTIF DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL

L’ensemble des ouvrages seront construits en dur (en béton armé et en maçonnerie). Le lot Génie Civil est scindé en :




3.3.1. OUVRAGE DE LA CHAMBRE DES VANNES- STATION DE POMPAGE

Les eaux des forages seront refoulées dans une bâche de capacité 130 m3. Cette bâche assurera :

x La régulation de fonctionnement des équipements de pompages des forages,

x L’alimentation gravitaire du réservoir semi enterré projeté en régime ordinaire,

x L’alimentation directe des équipements de pompages vers le château d’eau en cas d’intervention sur le réservoir semi enterré.

La surface couverte hors œuvre de cet ouvrage est de l’ordre de 237 m2. Il est composé de deux niveaux.

x Un niveau enterré à -1,36 m/TN qui doit abriter :

- le collecteur d’aspiration à partir du réservoir projeté,

- le by-pass d’aspiration directe à partir de la bâche d’arrivée

- les groupes moto-pompe et les équipements hydrauliques (vannes, clapets, tuyauteries …) de la première et de la deuxième phase (trois groupes moto-pompe par phase).

- Le collecteur et la ligne de refoulements

x Un niveau sur élevé à +1,8 m/TN qui abrite les armoires de commande dans un compartiment et la bâche d’eau dans un autre compartiment. Les deux compartiments sont séparés par un mur.




3.3.2. RESERVOIR POSE SUR LE SOL EN BETON ARME DE CAPACITE 5000M3

Le réservoir proposé sera en béton armé de forme cylindrique avec une couverture de forme sphérique « coupole ».

Les fondations de l’ouvrage sont constituées par un radier rigide d’épaisseur de trente cinq centimètres avec un diamètre intérieur de 31,30 mètre.

Figure 4 : Vue coupe d’un réservoir semi-enterré de capacité 5000 m3

Les caractéristiques dimensionnelles du réservoir projeté sont :

x Diamètre intérieur : 31,3

x PHE : + 6,5 m par rapport au radier

x Epaisseur jupe : 35 cm

x Côte cheminé d’aération : +12,3 m par rapport au radier




3.3.3. CHATEAU D’EAU EN BETON ARME DE CAPACITE 2000M3

Le château d’eau projeté sera de forme tronc conique et de capacité 2000 m3.

Figure 5 : Vue coupe d’un château d’eau de capacité 2000 m3

Les caractéristiques dimensionnelles de la cuve tronc- conique sont :

x D = 24,73 m

x d = 5,2 m

x h = PHE / radier (d) = 10,5 m

3.3.4. ABRIS DE FORAGE

L’abri de forage sera de type tête du forage à l’extérieur de l’abri. Il sera en maçonnerie « en dur » ;

La manutention à l’intérieur des forages sera assurée à travers un trou d’homme « réservation » à exécuter dans le plancher.

3.3.5. LOGE GARDIEN

Etant donnée l’importance du site palais de 15 (en total quatre forages, une station de pompage, un réservoir semi-enterré de capacité 5000 m3 et un château d’eau de capacité 2000 m3) on propose la construction d’un logement pour le gardien. La structure proposée sera de forme rectangulaire de 3,60 m de largeur et de 5,30 m de longueur comme définie dans la figure suivante. La surface totale hors œuvre sera de l’ordre de 19 m2.




3.3.6. ABRI DU TRANSFORMATEUR ELECTRIQUE

Le transformateur électrique sera installé dans un abri en dur de surface couverte de 35 m2 composé des deux compartiments suivants :

x Local pour le poste de transformation électrique

x Local pour les armoires et le TGBT.

3.3.7. ABRI DU DESINFECTION

Les pompes doseuses seront installées dans un abri avec les réservoirs de stockage de l’eau de javel. Le bâtiment sera conçu pour permettre l’approvisionnement et le stockage du désinfectant dans des bonnes conditions.

3.3.8. ABRI DU GROUPE ELECTROGENE

Le groupe électrogène sera installé dans un abri en structure métallique de et constituée par des murs extérieurs en grillage en acier galvanisé et d’une couverture formée par des panneaux en tôle d’acier nervurée et galvanisée. La surface couverte sera de l’ordre de 15m2.

3.3.9. CLOTURE

Pour la bonne préservation de l’ensemble des ouvrages et des bâtiments il est nécessaire de cintrer l’ensemble du site par une clôture protégée par des fils de barbelés. Il aura deux types de clôture de façade avec des motifs décoratifs et une clôture exécutée par un mur aveugle sur les trois côtés limitrophes.




CHAPITRE 4 : ETUDE D’AVANT PROJET DETAILLEE FORAGES

4.1. DONNEES GEOGRAPHIQUES

La ville de N’Djamena, capitale du Tchad est située au centre de la bordure Ouest de la nappe quaternaire ou nappe à creux du Chari Baguirmi, qui est à cheval entre la zone soudanienne et la zone sahélienne. La carte ci- après localise la position de la ville.

Figure 6 : Plan de situation de la ville N’Djamena

4.2. DONNEES CLIMATIQUES

La ville de N’djamena est située entre les zones climatiques soudanienne (de pluviométrie annuelle variable de 1000 à 500 mm/an) et sahélienne (de pluviométrie annuelle variable de 500 à 100 mm/an). Les saisons sèches et humides sont bien marquées.




Figure 7 : Les zones climatiques du Tchad




4.2.1. PLUVIOMETRIE

La ville de N’Djamena bénéficie d’une précipitation moyenne annuelle de 580 mm. Les pluies débutent en mars et atteignent leur maximum en août (174 mm à N’Djamena). Elles décroissent ensuite et s’arrêtent en novembre. Le minimum pluviométrique enregistré s’élève à 354 mm alors que le maximum est de 990 mm (données observées sur 36 ans).

4.2.2. TEMPERATURE

Les moyennes mensuelles des températures maximales calculées sur une période de trente ans (1960 à 1990) oscillent entre 30°C et 40°C. La courbe de variation montre deux maxima (avril et octobre) et deux minima, l’un en saison de pluies pendant le mois le plus pluvieux (août) et l’autre en hivers (janvier). La figure n°3 ci-après illustre l’évolution annuelle des températures moyennes et maximales.

Figure 8 : Température mensuelles moyennes et maximales en (C°)

4.2.3. EVAPORATION

Les données sont celles mesurées au Piche à N’Djamena pendant la période 1960-1992.

L’évaporation Piche moyenne est de 3023 mm/an. Elle est environ six fois supérieure à la moyenne des précipitations pendant la même période (517 mm). Comme les températures, l’évaporation moyenne mensuelle montre deux maxima, en mars et novembre, et deux minima, en août et janvier. La figure n°4 ci après illustre l’évolution de cette évaporation à l’échelle de l’année.




Figure 9 : Evaporation mensuelle (mm) et Evaporation moyenne journalière (mm/jour)

4.3. GEOLOGIE

Les formations géologiques du bassin Chari – Baguirmi sont essentiellement de faciès détritique et elles s’étendent du quaternaire au crétacé. Leur description se présente comme suit :

4.3.1. SEDIMENTS CRETACES

Sont continentaux à l’exception de niveaux marins qui se sont déposés au Crétacé supérieur à la suite de la grande transgression qui a envahi l’intérieur du continent africain au Cénomanien supérieur – Turonien inférieur. De tels niveaux marins du Cénomano-Turonien affleurent dans le Mayo-Kebbi.

4.3.2. FORMATIONS DU CENOZOÏQUE OU CONTINENTAL TERMINAL

Ces formations correspondent à des sédiments fluviatiles et lacustres gréso-argileux à nombreuses intercalations d’horizons ferrugineux et de niveaux d’oolithes et de cuirasses ferrugineuses. Les formations du Continental terminal sont très fréquentes au Tchad. Dans le fossé de Doba, un forage a traversé environ 100 m de sédiments du Continental terminal qui reposent sur le Maastrichtien. Dans le Chari Baguirmi, il a une puissance d’environ 200 m et repose en discordance sur le socle.

Le Cénozoïque continental surmonte en discordance tous les terrains antérieurs. Dans le Chari-Baguirmi ces sables renferment de l’eau, ces aquifères multicouches sont captifs dans




le pliocène, libres à semi-captifs dans le Quaternaire et pourraient localement communiquer par drainance.

4.3.3. PLIOCENE

Le Pliocène est très bien représenté dans la cuvette tchadienne, mais, masqué par le Quaternaire. Il débute par des sables reposant sur le Continental terminal et se poursuit par une épaisse série argileuse à intercalations sableuses. La limite avec le Quaternaire est mal définie, on distingue :

¾ Le Pliocène inférieur est représenté par une série détritique à prédominance sableuse avec des intercalations argileuses au sommet, qui correspond au réservoir de la nappe artésienne dans le Chari Baguirmi. Cette série de 30 à 90m de puissance s’enfonce de la bordure de la cuvette vers le nord du lac. Son toit se situe à 27m de profondeur au nord de N’Djaména et à 500m environ à Rig-Rig dans le Kane.

¾ Le Pliocène moyen est caractérisé par une sédimentation lacustre à limnique très épaisse contenant des intercalations sableuses dont l’une d’elle, épaisse de 10 à 30m, renferme des eaux contaminées par le gypse dissout. Le pliocène moyen est en effet quelquefois gypsifère et contient des diatomées.

¾ Le Pliocène supérieur - Villafranchien met fin à la puissante série argileuse limnique du pliocène moyen. La partie sommitale est marquée par un épisode aride avec la présence de gypse dans les argiles. L’épaisseur du pliocène moyenne et supérieure atteint 200m dans le Chari-Baguirmi et dépasse 300m en bordure nord lac Tchad.

4.3.4. QUATERNAIRE

Les dépôts quaternaires sont omniprésents au Tchad et recouvrent la majeure partie du Chari – Baguirmi. Il s’agit de sédiments détritiques sableux et argileux souvent remaniés, fluviatiles, lacustres ou deltaïques et éoliens, qui montrent de rapides variations latérales et verticales de faciès, on distingue :

¾ Pléistocène inférieur (1,7-0,7 Ma B.P.)

Il est nettement différencié sur les diagraphies, le Pléistocène inférieur qui peut atteindre 40m d’épaisseur dans le Chari Baguirmi, est essentiellement sableux. Il repose sur l’épaisse couche argileuse du Pliocène supérieur.

¾ Pléistocène moyen (700.000-130.000ans B.P.)

Les limites inférieures et supérieures du pléistocène moyen au Tchad sont conventionnelles. Il est formé de sédiments de « conditions humides », argiles lacustres, diatomites, sables fluviatiles, alternant avec des dépôts de « conditions arides », grès argileux et sables.




¾ Pléistocène supérieur (130.000-120.000 B.P.)

Au Tchad les dépôts antérieurs à 73000 ans B.P. ne sont pas connus avec précision. Mais selon Schneider (1994), la période aride qui marque la fin du Pléistocène moyen et qui correspond à la glaciation du Riss en Europe, est suivie par un optimum climatique qui se traduit au Tchad par une sédimentation fluviale à lacustre jusqu’à 46.000 ans B.P.

Ensuite trois épisodes arides (46-40, 33-25, 20-12 Ka B.P.) marquent la fin du Pléistocène supérieur ; les deux premiers font partie de la série du Moji, le dernier est l’Ogolien- Kanémien qui correspond au maximum des conditions froides du Würm.

¾ Holocène inférieur (12000-9200 ans B.P.)

A cette période il y a instauration de conditions humides. Les creux inter-dunaires sont remplis d’eau et constituent des lacs plus ou moins étendus.

¾ Holocène moyen (10000-4000 B. P.)

En général en Afrique cette période a été très humide. Au Tchad, un vaste lac, « le Méga- Tchad », ayant une superficie de 350 000 km2 se met en place vers 6000 ans B.P. les cordons dunaires à l’Est et au Sud du bassin seraient des témoins de plages de ce grand lac, qui serait le résultat de plusieurs transgressions successives.

Tous les auteurs admettent l’existence au Tchad de périodes arides alternant avec des périodes humides, ces dernières correspondant è des extensions lacustres.

Par contre les avis divergent sur le type de lac, sur l’existence même du Méga Tchad et, s’il a existé, sur l’âge de son extension maximale.

Dans le Chari Baguirmi il s’agit de dépôts lacustres typiques, alternances complexe de sables et d’argiles.

¾ Holocène supérieur (4000ans B.P. à l’actuel)

L’holocène supérieur se caractérise par une dégradation des conditions climatiques et une aridification qui se poursuit de nos jours, entrecoupée cependant par plusieurs périodes humides. Il est formé de dépôts lacustres argilo-sablonneux à niveaux tourbeux et à diatomées, d’alluvions fluviatiles et de sables éoliens




Figure 10 : Carte géologique du Tchad




CHAPITRE 5 : HYDROGEOLOGIE

5.1. LES SYSTEMES AQUIFERES

5.1.1. NAPPE DU QUATERNAIRE

5.1.1.1. Ressources

L’aquifère du quaternaire s’étend dans toute la région du Chari Baguirmi. Il couvre environ 80 000 km2. Le Chari-Baguirmi est une zone plate pratiquement sans relief, à l’exception de quelques pointements volcaniques et inselbergs granitiques (Hadjer El Hamis, Hadjer Bigli, Dandi, Moïto, N’Goura).

L’alimentation de cette nappe est assurée par le Chari et le Logone. En outre et pendant la saison des pluies, les précipitations et les débordements de ces deux fleuves en crues s’accumulent dans les marigots (« Boutas » en terme local) et dans des plaines d’inondations, donnant naissance à des cours d’eau temporaires. Ainsi ces précipitations qui s’ajoutent aux débordements du Chari et du Logone, estimés à 3 milliards de m3/an (Gac, 1980), contribuent aussi à l’alimentation de la nappe.

La profondeur de la nappe varie de 7m à 16 m alors que les niveaux piézométriques sont peu profonds en bordure du Chari et du Logone. Dans la ville de N’djamena, ils sont à 280 m d’altitude et de plus en plus profonds à mesure que l’on s’éloigne des bords du Chari vers le nord de la ville. Actuellement, fin 2012, la STE (Société Tchadienne des Eaux) exploite cette nappe par le biais de 22 forages. La production annuelle a atteint 14 054 963 m3au cours de l’année 2012 soit l’équivalent de 1 605 m3/h.

Les paramètres hydrodynamiques moyens de la nappe du Chari Baguirmi sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 17 : Paramètres hydrodynamiques de la nappe du Quaternaire à Ndjamena

Débits (m3/h)

Rabattement

(m)

Débit spécifique

(m3/h/m)

Perméabilité

(m/s)

T Transmissivité

(m2/s)

Coefficient

d’emmagasinement

Données bibliographiques

Forages anciens 0,7 à 108 - 0,07 à 8,7 1,5 10-5 à

4,7 10-4

3 10-4 à 7 10-3 3 10-5 à 5 10-2

Forages

6ème et

7ème FED

3,02 à 11,80 - 0,76 à 14,61 1,2 10-2 à

2,8 10-8

Données des Essais de débit de longue durée en 2007)

-FORAGE GD22B 92 22,37 4,11 9.3 x 10-3

-FORAGE GD26B 150 15,83 9.47 1.9x10-2

-FORAGE GD27 195 9,06 21.52 24.78x10-2

-FORAGE GD28 133 8,28 16.06 33.80X10-2




Ces valeurs montrent que les caractéristiques hydrodynamiques de la nappe du Quaternaire évaluées récemment suite aux essais de débit de longue durée sont plus importantes que les anciennes valeurs avancées dans la bibliographie, probablement ceci est dû au développement de la technique de forage et aux procédés de complétion.

5.1.2. NAPPES PROFONDES

Les nappes qui nous intéressent dans le cadre du projet appartiennent au pliocène inférieur et au Miocène. Elles sont situées entre 250 et 550 m de profondeur comme le montre les figures et coupes ci-après.

Ces nappes peuvent être douées d’artésianisme jaillissant. Un débit artésien de 50 m3 /h a été obtenu à Bout el Fil.

En raison des volumes de réserve en jeu, du volume des prélèvements actuels, des recharges en bordure et des différences de pression, les recommandations suivantes sont faites :

x La ressource du Pliocène inférieur est à exploiter en grand. Les échanges entre nappes même faibles existent et sont au détriment de la ressource. Les prélèvements se feront sur les pertes. L’objectif à très long terme est l’équilibre de la piézométrie de la nappe du Pliocène inférieur et du quaternaire. La différence actuelle est de l’ordre d’une quinzaine de mètre

x Les forages captant la nappe du Pliocène devront être réalisés avec précaution et la cimentation des passages sableux quaternaires est à prévoir afin de limiter tout risque accidentel de transfert entre nappes.

x L’illustration du développement de l’extension de la formation aquifère du Pliocène est schématisée par les figures qui suivent.




Figure 11 : Coupe géologique




Figure 12 : Diagraphie profonde du Pliocène et du Miocène




Figure 13 : Coupe géologique réalisée à partir de trois forages au Pliocène inférieur




Figure 14 : Coupe stratigraphique Ouest – Est

5.2. LES MODES D’EXPLOITATION DES NAPPES

5.2.1. NAPPE DU QUATERNAIRE

L’accès à cette nappe est réalisé à partir de forages d’une profondeur variant entre 40 et 60m, cette nappe est libre avec un niveau statique allant de -10 à -15m par rapport au sol. Les débits des forages sont importants, ils atteignent la valeur de 150m3/h à plusieurs endroit, dénotant de bonnes caractéristiques de l’aquifère.

L’interprétation des essais de pompages de longue durée effectués au cours de l’année 2007 dégage de bonnes caractéristiques hydrodynamiques de la nappe du Quaternaire comparées à celles fournies par des essais très anciens (voir tableau n°1), ce ci témoigne aussi que les ressources sont plus importantes que prévues par les anciennes estimations.

L’exécution, par la STEE, des 6 derniers forages a permis d’obtenir les caractéristiques hydrodynamiques résumées dans le tableau suivant, ce qui confirme aussi les bonnes performances de la nappe du Quaternaire :




Tableau 18 : Caractéristiques des Forages exploités par la STE et captant la nappe du quaternaire

Forage Hydrodynamique

Forage Année de réalisation

Profondeur (m)

H crépine (m)

DN Tub

(mm)

DN Crép

(mm)

NS

m/TN)

Q essai

(m3/h)

Rabattement.

(m)m

Débit spécifique

(m3/h/m) (l/s/m)

GD21t 2006 61,0 22.0 285 285 14.8 150 14.8 10.1 2.8

Milezi F6 2006 59.0 22.8 285 285 8.9 160 17.4 9.2 2.6

GD7b Klemat F2

2006 62.0 24.0 285 285 20.3 100 13.5 7.4 2.1

Beg B 2006 61.0 24.0 285 285 16.9 162 14.7 11.1 3.1

GD23 2006 61.8 26.3 285 285 17.1 150 16.4 9.2 2.5

GD1b 2006 63.0 26.5 285 285 19.9 160 10.8 14.8 4.1

Il ressort de ce tableau que la nappe du Quaternaire présente de très bonnes performances hydrodynamiques à savoir :

x Bonne lithologie, x Très Bonne recharge de ces réserves renouvelables essentiellement à partir du Chari, x Bon rendement instantané soit un débit spécifique moyen supérieur à10 m3/h/m, x Ressources importantes par suite de sa grande extension, x Bonne qualité chimique, avec un résidu sec de 275mg/maximum et des teneurs en éléments traces dans les normes OMS(les quelques

valeurs supérieurs aux normes doivent être reprises par des analyses très poussées, minutieuses et d’une façon contradictoire) voir résultats d’analyses chimiques et bactériologiques en annexe.

Les caractéristiques hydrodynamiques de la nappe du Quaternaire surtout le coefficient d’emmagasinement devront faire l’objet d’actualisation à partir d’essais de débit de longue durée sur des forages à sélectionner.




Ainsi les ressources de cette nappe sont en mesure de satisfaire les besoins en eau potable de la ville N’Djamena à long terme par la création et le raccordement d’une série de forages répartis selon un échéancier de bilan besoins –ressources.

A l’état actuel il a été programmé La réalisation, l’équipement et le raccordement d’un forage dans la nappe du Quaternaire de débit pouvant même dépasser les 150m3/h au site du Palais du 15 janvier.

L’implantation du forage projeté se trouve sur la figure suivante n°10. Sa profondeur sera de l’ordre de 60m alors que son schéma de captage figure en annexe.

Figure 15 : Plan de situation des forages projetés sur le site Palais du 15 janvier

Avec

x F.Q : forage dans la nappe du Quaternaire x F.PL : forage dans la nappe du Pliocène




5.2.2. NAPPE PROFONDE DU PLIOCENE

La nappe du Pliocène est caractérisée par :

x sa grande profondeur (supérieur à 270m), x un niveau statique artésien jaillissant, x une salinité moyenne 360 mg/l (675 μS ) relativement plus chargée que celle des eaux

de la nappe du Quaternaire mais elle est dans les normes OMS, x Les transmissivités se situent entre T= 1,3. 10-3 et 5,2.10-3 m2/s. Ces valeurs sont à

rapprocher de celles du quaternaire : 3,2*10-3 m²/s<T<6,6 *10-3 m2/s.

Par comparaison des débits spécifiques et des transmissivités des deux aquifères (quaternaire et pliocène), on peut s’attendre à des débits spécifiques moyens dans le Pliocène inférieur de l’ordre de 2 L/s/m.

Malheureusement la seule information collectée est l’essai de débit du marché à Mil qui donne un débit spécifique de 0,6 L/s/m.

Ce forage malheureusement présente probablement de nombreux défauts au niveau de son captage pour être pris en compte :

x Tel que le choix des crépines, le slot correspondant à la granulométrie de la nappe et le pourcentage des vides pour obtenir les débits espérés.

x développement limité à 24 H ce qui est faible pour éliminer les boues de forages qui ont pénétré dans les milieux granulaires du fait de la pression. Un traitement à l’hexa méta phosphate et un pistonnage aurait été plus approprié.

Dans le cadre du renforcement des ressources en eau de N’djamena il est proposé la création d’un forage captant la nappe du Pliocène au site du Palais du 15 janvier. La profondeur projetée de ce forage sera d’environ 350 à 400 m d’après les coupes géologiques réalisées plus haut. Lors de l’exécution des travaux il sera préconisé une première cimentation totale de la formation Quaternaire puis une seconde cimentation totale sous une densité de 1.8 lors de la descente de la colonne de captage qui sera définie après l’opération de diagraphie. Le niveau statique sera jaillissant et le débit attendu sera supérieur à 250 m3/h si les travaux seront exécutés dans les règles de l’art. L’implantation de ce forage est indiquée sur la figure10 (carte de localisation)




CHAPITRE 6 : PERIMETRE DE PROTECTION

L’examen de la géologie du site du Palais du 15 janvier à partir des coupes des forages GD 26 et à partir de l’ensemble des autres forages réalisés dans la nappe du Quaternaire dégage :

x la présence d’un écran argileux compact de 3 à 10 m d’épaisseur permettant une isolation parfaite contre toute forme de pollution accidentelle et superficielle à l’échelle de toute la nappe et par conséquent envisager un périmètre de protection autour des forages crées est à notre avis absurde.

x La nappe du Quaternaire comporte un sous ensemble phréatique distinct qui a un niveau statique de l’ordre de -5,1m/sol et un toit situé à -9,22m/sol et est capté par le forage FGA F2,

x La nappe principale du Quaternaire présente un toit variant entre -31,25 m/sol et -37,84 m/sol alors que son niveau statique varie entre -7,18 m/sol et -20,34 m/sol, le tableau suivant résume les principales données disponibles

Tableau 19 : Caractéristiques de la nappe du Quaternaire

Forage Toit de l’aquifère

(m/sol)

Niveau statique

(m/sol)

Observation

GD16b -34 ,94 -

GD22b -37 ,42 -13,88

GD25b -31,25 -

GD26 -37,84 -15,48

GD27 -31,48 -12,7

GD28 -33 -17,5

GD21 -34 -14,8

GD1 -34,75 -19,90

GD7 -36 -20,34

FGA F2 -9,22 -5,10 Nappe phréatique

BONGORE F2 -34,12 -7,18

GD21 -34,00 -14,80

GD29 -29.59 -11.38

GD30 -24.59 -15.18

GD31 -22.69 -10.07

GD32 -28.32 -10.95




Il ressort de ce tableau que la présence d’un écran argileux épaulé par une profondeur relativement importante du toit de la nappe principale du Quaternaire plaident aussi contre tout risque de contamination des eaux de la nappe et par conséquent il n’y a pas intérêt à instaurer un périmètre de sauvegarde autour des forages en exploitation.




CHAPITRE 7: BASES POUR LES CALCULS ECONOMIQUES ET FINANCIERS

7.1. CALCUL DES COUTS D’INVESTISSEMENT

L’évaluation des coûts d’investissement englobe les coûts d'exécution des forages (travaux d’exécution, tubage, crépine ...).

Les prix unitaires appliqués pour l’évaluation des coûts d’investissements des travaux à réaliser ont été établis sur la base :

x d'une analyse et synthèse des prix appliqués dans différents appels d'offre indiqués dans le rapport de SAFEGE (Lot 2.3 Etude Economique et Tarifaire Avril 2007)

x de la liste des prix recueillis auprès de la STE.

Un niveau d’incertitude est associé à chaque type d’évaluation des coûts. Pour atténuer les risques en cours de réalisation et de se préparer aux éléments inattendus, un coût supplémentaires qui peut survenir en raison d’une modification de ces paramètres de 10% du projet a été pris en considération sous la rubrique imprévus et divers.

Le coût du mètre linéaire d'exécution des forages est consigné dans le tableau suivant:

Tableau 20: Coût des forages en KF hors TVA

Désignation Unité Coût Unitaire (KF)

Travaux d’exécution (Profondeur < 450 ml) ml 350

7.2. CALCUL DE L'INVESTISSEMENT

Le coût total d'exécution des deux forages est estimé à 174 000 KF hors TVA soit 225 852 KF TTC.

Le détail de calcul est consigné dans le tableau suivant.

Tableau 21: Tableau récapitulatif des investissements relatifs aux forages

Activité Désignation Unité Quantité Prix unitaire

(en KF/U) Total

(en KF)

Exécution des forages

Forage dans le quaternaire de profondeur 80 m U 1 28 000,000 28 000,000 Forage dans le pliocène de profondeur 400 m U 1 146 000,000 146 000,000

Total

Sous-total 174 000,000

Divers et imprévu (10%) 17 400,000

Total Hors TVA 191 400,000

TVA : 18% 34 452 ,000

Total TTC 225 852,000




ANNEXE




Tableau 22 : Relevé des essais de débit de longue durée forage GD28

Temps (s) Rabattement

(m) Temps (s) Rabattement

(m) Temps (s) Rabattement

(m) 60 6,45 3900 8,1 32400 8,28

120 6,86 4200 8,12 34200 8,28 180 7,12 4500 8,14 36000 8,28 240 7,24 4800 8,16 37800 8,28 300 7,3 5100 8,17 39600 8,28 360 7,38 5400 8,18 41400 8,28 420 7,45 7200 8,25 43200 8,28 480 7,49 9000 8,25 48600 8,28 540 7,53 10800 8,28 54000 8,28 600 7,56 12600 8,28 61200 8,28 900 7,76 14400 8,28 68400 8,28

1200 7,81 16200 8,28 75600 8,28 1500 7,86 18000 8,28 82800 8,28 1800 7,92 19800 8,28 90000 8,28 2100 7,97 21600 8,28 97200 8,28 2400 8 23400 8,28 104400 8,28 2700 8,03 25200 8,28 111600 8,28 3000 8,06 27000 8,28 111880 8,28 3300 8,06 28800 8,28 126000 8,28 3600 8,07 30600 8,28 129600 8,28

Figure 16 : Courbe caractéristique forage GD28 (essais de débit de longue durée 13/07/07)




Essais de longue durée Forage GD27

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Rab

att

(m)

Temps (s)

Rabatt (m)

Linéaire (Rabatt (m))

Figure 17 : Courbe caractéristique forage GD27 (essais de débit de longue durée 15/06/07)




Tableau 23 : Relevé des essais de débit de longue durée forage GD22b

Temps (s) Rabattement (m)



60 6,23 3900 20,97 32400 20,36 120 18,2 4200 20,82 34200 20,3 180 19,31 4500 20,72 36000 20,27 240 19,86 4800 21,64 37800 20,29 300 20,2 5100 20,89 39600 21,75 360 20,44 5400 21,41 41400 22,16 420 20,62 7200 22,12 43200 22,3 480 20,78 9000 22,29 48600 22,46 540 20,9 10800 20,82 54000 22,5 600 21 12600 21,67 61200 22,51 900 21,36 14400 22,19 68400 22,51

1200 21,56 16200 22,31 75600 22,54 1500 21,7 18000 22,36 82800 22,54 1800 21,8 19800 22,44 90000 22,5 2100 21,88 21600 22,45 97200 22,44 2400 21,94 23400 22,45 104400 20,61 2700 22,01 25200 21,82 111600 20,2 3000 22,031 27000 20,83 111880 22,22 3300 21,58 28800 20,56 126000 22,37 3600 21,18 30600 20,43 129600 22,37

Figure 18 : Courbe caractéristique forage GD22b aux essais de débit de longue durée (30/05/2007)




Tableau 24 : Relevé des essais de débit de longue durée forage GD26b




60 12,58 3900 15,52 32400 15,73 120 13,7 4200 15,52 34200 15,73 180 14,11 4500 15,53 36000 15,73 240 14,33 4800 15,54 37800 15,75 300 14,49 5100 15,56 39600 15,78 360 14,62 5400 15,56 41400 15,78 420 14,72 7200 15,59 43200 15,81 480 14,78 9000 15,61 48600 15,83 540 14,87 10800 15,62 54000 15,83 600 14,91 12600 15,62 61200 15,83 900 15,11 14400 15,64 68400 15,83

1200 15,26 16200 15,67 75600 15,83 1500 15,31 18000 15,69 82800 15,83 1800 15,36 19800 15,7 90000 15,83 2100 15,36 21600 15,7 97200 15,83 2400 15,41 23400 15,73 104400 15,83 2700 15,42 25200 15,73 111600 15,83 3000 15,45 27000 15,73 111880 15,83 3300 15,48 28800 15,73 126000 15,83 3600 15,5 30600 15,73 129600 15,83

Figure 19 : Courbe caractéristique forage GD26b aux essais de débit de longue durée (7/06/2007)




Figure 20 : Coupe technique prévisionnelle du forage projeté dans la nappe du Quaternaire




Figure 21 : Coupe technique prévisionnelle du forage projeté dans la nappe du Mio- pliocène

AVANT PROJET DETAILLE

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