Le cours d’Hydrogéologie (UE2 « Sciences et gestion », semestre 4) étudie l’eau souterraine : son origine, son stockage dans les roches, ses écoulements et sa qualité. Pour un technicien pétrolier, ces notions sont doublement utiles. D’une part, les réservoirs d’hydrocarbures sont des roches poreuses et perméables régies par les mêmes lois physiques que les aquifères (loi de Darcy, porosité, perméabilité) ; les eaux de formation accompagnent toujours le pétrole et leur hydrodynamique influence la position des contacts huile/eau. D’autre part, les chantiers d’exploration et d’exploitation du bassin d’Agadem consomment de l’eau souterraine (forage, camps, injection) et peuvent polluer les nappes du Continental intercalaire ou du Continental terminal, principale ressource en eau du Niger désertique. Le cours relie donc l’hydrogéologie générale (d’après Fetter) aux besoins concrets de l’industrie pétrolière nigérienne.
Objectifs d’apprentissage
- Décrire le cycle de l’eau et établir le bilan hydrologique d’un bassin versant ou d’un aquifère.
- Classer les aquifères (libres, captifs, semi-captifs) et identifier les grands systèmes aquifères du Niger.
- Mesurer et calculer porosité, perméabilité et conductivité hydraulique, et appliquer la loi de Darcy.
- Interpréter un essai de pompage (Thiem, Jacob) pour obtenir transmissivité et coefficient d’emmagasinement.
- Expliquer le rôle des eaux de formation et de l’hydrodynamisme dans les bassins pétroliers.
- Évaluer un risque de pollution des eaux souterraines et proposer des mesures de protection.
Prérequis
Géologie générale (roches sédimentaires, stratigraphie, structures), mathématiques de base (logarithmes, puissances de dix) et notions de mécanique des fluides (pression, masse volumique).
Plan du cours
- Leçon 1 — Cycle de l’eau, bilan hydrologique et aquifères
- Leçon 2 — Porosité, perméabilité et loi de Darcy
- Leçon 3 — Hydrodynamique des aquifères et essais de pompage
- Leçon 4 — Hydrogéologie des bassins pétroliers et pollution des eaux souterraines
Modalités d’évaluation
Volume horaire : 10 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP et 20 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (exercices de TD, quiz en ligne, 40 %) et examen terminal écrit (60 %).
Bibliographie
- Fetter C. W., Applied Hydrogeology, 4e éd., Prentice Hall.
- Castany G., Principes et méthodes de l’hydrogéologie, Dunod.
- Freeze R. A. & Cherry J. A., Groundwater, Prentice Hall.
- de Marsily G., Hydrogéologie quantitative, Masson.
- Kruseman G. P. & de Ridder N. A., Analysis and Evaluation of Pumping Test Data, ILRI.
