Stratégie d’optimisation de la profondeur des forages en contexte de socle : application à la région du Denguélé, Nord-Ouest de la Côte d’Ivoire Strategy for borehole depth optimization in hard rock aquifers (Denguele region, northwestern Ivory Coast)

Résumé

Ce travail a pour objectif de mettre au point une méthodologie permettant d’optimiser la profondeur d’arrêt des forages en milieu de socle cristallin et cristallophyllien lors des campagnes d’hydraulique villageoise. Cette méthodologie permet d’établir des équations d’optimisation de la profondeur des forages. Elle s’appuie sur des données acquises en Côte d’Ivoire.

La méthodologie proposée est basée sur des méthodes statistiques, notamment l’Analyse en Composantes Principales (ACP) et la régression linéaire multiple, afin de concevoir ces équations. Le logiciel NCSS6.0 a été l’outil de travail.

L’analyse montre que certains paramètres de forage, à savoir la vitesse d’avancement dans le socle (Vas), la profondeur de la première arrivée d’eau significative (Pae) et le nombre d’arrivées d’eau (Nae) sont l’expression de l’existence des nappes de fissures. En conséquence, ils sont déterminants dans la conception des équations d’optimisation de la profondeur des forages. On y ajoute l’épaisseur de socle foré (Soc) qui constitue le paramètre à optimiser.

L’équation a été testée sur 171 forages de la région du Denguélé et sur 43 autres forages répartis dans divers faciès géologiques de Côte d’Ivoire. Le résultat est positif à 90 % pour l’ensemble des formations géologiques rencontrées. L’application de l’équation a montré que l’on pourrait éviter un surcreusement inutile de 728 m sur une profondeur cumulée de 9 221 m, soit environ 8 % d’économie. La stratégie permet donc de gérer rationnellement le budget alloué à un projet donné en hydraulique villageoise et, le cas échéant, d’approvisionner en eau potable un plus grand nombre de populations.

Mots clés:

• socle,
• hydrogéologie,
• optimisation,
• profondeur,
• forages,
• Côte d’Ivoire

Abstract

The aim of this study was to conceive a strategy for the optimization of borehole depth in bedrock during hydraulic campaigns in the Ivory Coast. The methodology is based on data acquired in the Ivory Coast and it allows one to establish optimization equations for choosing the depth of the boreholes. It is founded upon statistical methods, notably Principal Component Analysis (PCA), to which multiple linear regressions are added to develop the needed equations. NCSS6.0 software was used for this study.

The analysis showed that some borehole parameters, such as the drilling rate in the rock (Vas), the depth at which groundwater is first observed (Pae) and the number of times groundwater is observed (Nae), yield information about the existence of fractured aquifers. Therefore, they are useful in the development of the borehole depth optimization equations. The thickness of the rock drilled (Soc) is added, since this is the parameter to be optimized.

The equation was tested on 171 boreholes in the Denguele region and on 43 other boreholes distributed among several geological formations within the Ivory Coast region. The result was positive for 90% of the all the geological formations tested. For a borehole depth of 9220 m, the application of the equation avoided an over-drilling of 728 m, i.e. an economy of 8%. This strategy thus allows a rational management of the budget for borehole drilling projects for village hydraulics, and favours the supply of water to a maximum number of people.

Key words:

• bedrock,
• hydrogeology,
• optimization,
• depth,
• boreholes,
• Ivory Coast