Évaluation du Potentiel Hydrogéologique en Milieu Urbain par la Méthode Géophysique électrique : Cas de la Parcelle ITA Mombele à Kinshasa, RDC

Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) ISSN: 2958-8413 Vol. 3, No. 6, October 2025 This is an open access article under the CC BY-NC-ND license. http://www.revue-irs.com 6056 Évaluation du Potentiel Hydrogéologique en Milieu Urbain par la Méthode Géophysique électrique : Cas de la Parcelle ITA Mombele à Kinshasa, RDC MUNYINGA Lunda Francis1*, ANYUME KOKOLE 2, Papay M. Papy1, Pappy Museu1 K. Mundala1, NGALAMULUME TSHITOKA Flarice1, MUFUTA WA MUFUTA Joseph1 1 : chercheurs, Centre de Recherches Géologiques et Minières BP 190 Kinshasa XL, RD Congo, 2 : Département de Génie Civil, Faculté Polytechnique, Université de Kinshasa RD Congo, Abstract: This study presents the results of an integrated hydrogeological survey combining geoelectrical surveys, geological, hydrogeological, geomorphological analyses as well as calculations and estimations of hydrodynamic parameters to characterize the aquifers in the ITA Mombele plot in Kinshasa. Two SEV (Schlumberger) were carried out, revealing a succession of sedimentary layers and a shallow water table (±1.3 m). Inversion models identified a productive saturated zone between 30 and 80 m depth, corresponding to the fractured Inkisi sandstone, with an estimated flow rate of 3 m³/h. The uncertainties (RMS between 10.7% and 16.3%) justify further investigations by electrical tomography for precise fracture localization. This approach demonstrates the usefulness of geoelectrical methods for groundwater resource assessment in tropical urban contexts. Keywords: Hydrogeology, Vertical Electrical Sounding, Electrical Tomography, Inkisi Sandstone, Fractured Aquifer Digital Object Identifier (DOI): https://doi.org/10.5281/zenodo.17449901 Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6057 1. Introduction L’accès à l’eau potable reste un défi majeur en République Démocratique du Congo, particulièrement en milieu urbain ou la demande croissante exige une gestion optimisée des ressources souterraines. Cette étude vise à évaluer le potentiel hydrogéologique de la parcelle ITA Mombele, située dans la ville de Kinshasa, en combinant plusieurs approches. Kinshasa, capitale de la République démocratique du Congo (RDC), est une ville urbaine avortée (Lateef et al., 2010), construite pour environ 400 000 habitants dans les années 1960, Kinshasa compte aujourd’hui plus de 10 millions d’habitants. La mégapole mal urbanisée de Kinshasa devrait atteindre 14,5 millions d’habitants d’ici 2025 (Monographie de la ville de Kinshasa, 2015). Située sur la rive gauche du majestueux fleuve Congo, la ville de Kinshasa est extrêmement riche en ressources en eau de surface. Cependant, l’accès à l’eau potable représente un défi pour la population. La REGIDESO, la société nationale d’approvisionnement en eau, fournit 580 000 m³/jour, tandis que les besoins sont estimés à 850 000 m³/jour (Programme des Nations unies pour l’environnement, 2011). L'incapacité de la Régideso à faire face à ce déficit chronique d'approvisionnement en eau à Kinshasa est due, entre autres, à une croissance démographique insoutenable, à un étalement urbain chaotique, à une faible production d'eau potable, à la vétusté, à des pertes importantes dans le réseau de distribution ainsi qu’à une faible couverture du réseau d'approvisionnement (Prisca, 2018) ; d’où la nécessité de recourir à l’exploitation des eaux souterraine, en passant par des études hydrogéologiques, pour permettre une évaluation du potentiel hydrogéologique. Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6058 2. Méthodologie Afin d’apprécier au mieux le comportement des aquifères de la zone sousétude, située dans la commune de Limete, parcelle de l’ITA Mombele, nous avons mis à profit ; 1. Le Contexte Géologique ; en utilisant les informations sur la feuille géologique de Kinshasa (Feuille Léopoldville, 1963) pour le contexte géologique régionale et les données de puits de forage (les profondeurs des formations géologiques) existant dans la zone sous-étude, pour un contexte géologique locale ; 2. Le Contexte Hydrogéologique et Hydrographique : Une analyse combinée entre les données de forage existant (les profondeurs des formations hydrogéologiques), les différents points de résurgences ainsi que le réseau hydrographique de la zone ; 3. Le Contexte Géomorphologique : pour le calcul de la dénivelé et l’évaluation du gradient hydraulique de notre zone sousétude ; 4. Les données de Sondage Géophysique : deux sondages électriques verticaux (SEV) en configuration Schlumberger ont été réalisés avec un résistivimètre 4Point Light 10W. Les données ont été inversées à l’aide du logiciel Interpex IX1D (méthode Occam), avec une erreur quadratique moyenne (RMS) comprise entre 10.7% et 16.3% ; 5. Les Calculs et estimations des paramètres Hydrodynamiques : Les paramètres hydrodynamiques (perméabilité, porosité, transmissivité) ont été estimés à partir d’abaques standardisés pour évaluer la fourchette de débit d’exploitation (Singhal & Gupta, 2010). Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6059 3. Déroulement des travaux 3.1. Localisation du site et accessibilité Les études hydrogéologiques ont été réalisés dans la parcelle de l’ITA MOMBELE, qui se situe dans la commune de Limete, sur l’avenue de l’Université, à proximité du Rond-Point Ezo, dans la ville de Kinshasa. Le site est accessible par voie routière partant de l’échangeur de Limete (Figure 01). Deux points de sondage géoélectrique ont été réalisés sur ce site dans le but d’évaluer l’homogénéité des formations géologiques de la parcelle. Les points de sondage géo-électriques peuvent être facilement repérés à l’aide des coordonnées géographiques inscrites dans le tableau 1. Tableau 1 : Coordonnées géographiques des points de sondage Site Coordonnées Géographiques UTM 33 S Longitude (X) Latitude (Y) Altitude (m) SEV_01 0535790 9517109 291 ± 3 SEV_02 0535727 9517065 292 ± 3 . Figure 1 : Carte d’accessibilité au site partant de l’Echangeur de Limete, la Ville de Kinshasa Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6060 3.2. Contexte géologique 3.2.1. Contexte géologique régional Les différentes roches rencontrées dans la région sont toutes sédimentaires. En se référant à la feuille géologique de Kinshasa, ces formations sédimentaires comprennent de haut en bas : ✓ Les alluvions de fond des vallées et des basses terrasses (Ho) ; ✓ Les alluvions de moyennes terrasses et alluvions anciennes du Stanley-Pool (Q) ; ✓ Sables plus ou moins argileux, gris clair, jaune ocre, rouges, souvent avec gravier à la base, reposant sur des aplanissements d’érosion (QPs) ; ✓ Grès tendres blanchâtres d’âge crétacique indifférencié (Ccb) (Crétacique indifférencié) ; Figure 2 : Carte géologique de la zone sous-étude Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6061 3.2.2. Contexte géologique locale Des travaux de forage antérieures, ont révélé l’existence des formations géologiques sédimentaires de couverture de nature très variable d’un site à l’autre et de formations sédimentaires de soubassement identiques, à des profondeurs différentes. En se référant aux deux forages effectués dans un rayon de moins de 4 km, les formations géologiques sont disposées de haut vers le bas de la manière suivante ; Figure 3 : Coupe lithostratigraphique 3.3. Contexte Hydrogéologique et Hydrographique La zone sous-étude renferme un réseau hydrographique dense. Plusieurs cours d’eau traversent la commune de Limete, entre autres la rivière Funa et le Fleuve Congo vers le Nord, la rivière N’Djili à l’Est et la rivière Yolo à l’Ouest ainsi que beaucoup des autres petits cours non-identifiés. Le Point probable de forage (PFB) situé dans la concession, se situe à 180 m NO à vol d’oiseau d’une source et 1.5 km SE de la rivière Kalamu tel présenté sur la figure 03. Le profile réaliser sur la figure, démontre un dénivelé respectivement de plus ou moins 1.5 m et 7 m avec la source et la rivière. Les ressources en eau souterraine actuellement exploitées, dans les formations sédimentaires de couverture, sont pour la plupart liées directement aux nappes semicaptives et captives qui alimentent les cours d’eau. Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6062 La profondeur de ces différentes nappes peu profondes varie de 0.8 à 1.8 mètres. Figure 4 : Extrait de la carte hydrogéologique de la zone d’étude 3.4. Contexte Géomorphologique L’altitude dans la commune de Limete varie entre 250 à 320 mètres (Figure 04 et elle s'étend sur une plaine sablonneuse et marécageuse. Elle est parsemée de petits bois par endroit. L’hydrographie de la commune de Limete est baignée par ces trois rivières qui suivent : Au Nord, la rivière Funa et le Fleuve-Congo ; À l'Est, la rivière N'djili ; À l'Ouest, la rivière Yolo. Il faut noter la présence d’une source à l’Ouest et un autre petit cours d’eau à l’Est de la zone d’étude. La dénivelée entre le point de forage et cette source est d’environ 1.5 mètres. Du point de vue géomorphologique, la différence d’altitude entre le point de sondage vertical dans la concession et la rivière Kalamu, est de 7 mètres (figure 04). Le niveau piézométrique en ce lieu de la concession est d’environ 1.5 mètres en se référant à la source. Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6063 Figure 5 : Carte Topographique de la zone sous-étude 3.5. Les données géophysiques L’essai consiste à déterminer l’épaisseur et la succession de différentes couches homogènes des formations par la prise de mesures de résistivité électrique en utilisant le dispositif SCHLUMBERGER. Le sondage géo-électrique a été réalisé avec : ✓ Un résistivimètre de marque 4Point Light 10W ; avec une batterie interne de 12 V ; ✓ 4 bobines dont 2 bobines de courant et 2 bobines de potentiels. ✓ 5 électrodes en acier inoxydable. ✓ 1 marteau (masses). ✓ Des câbles électriques. ✓ Un ordinateur portable avec logiciels de traitement des données géoélectrique (Logiciel IX1Dv2) ✓ Le dispositif utilisé est le Schlumberger avec AB/2 variant de 1.5 à 60 m et MN/ 2 ; 0.5 et 25 m (maximum) pour le SEV_01 ; AB/2 variant de 1.5 à 50 m et MN/ 2 ; 0.5 et 25 m (maximum) pour le SEV_02. Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) - ISSN : 2958-8413 http://www.revue-irs.com 6064 3.5.1. Résultats et Discussion 3.5.1.1. Résultats point de sondage électrique SEV_01 Après acquisition et interprétation du sondage électrique, Les résultats du sondage électrique SEV_01 ainsi que la lithologie probable sont résumés dans le tableau ci-dessous : Tableau 2 : Interprétation du sondage électrique SEV_01 Rho (Ohm.m) Epaisseur (m) Profondeur Cumulée (m) Elévation (m) Lithologie probable 69.700 1.0435 1.0435 289.96 Remblais compact 28.780 8.3943 9.4378 281.56 Sable Humide 5.010 10.000 19.438 271.56 Argileux humide 17.235 4.56 23.998 267 Grès tendre blanchâtre humide 88.900 38.900 62.898 228.10 Grès d’Inkisi altéré et fracturé humide 123.450 Les résultats du sondage géo-électrique indiquent l’existence d’une nappe à drainance dont les indices d’eaux souterraines commencent à partir d’une profondeur moyenne de ± 1.0435 m. Cette nappe coule dans le sable, le grès tendre, dans un mélange rocheux fracturé ainsi que la partie supérieure grès d’Inkisi. 3.5.1.2. Résultats point de sondage électrique SEV_02 Les résultats du sondage électrique SEV_02 ainsi que la lithologie probable sont résumés dans le tableau ci-dessous : Tableau 3 : Interprétation du sondage électrique SEV_02 Rho (Ohm.m) Epaisseur (m) Profondeur Cumulée (m) Elévation (m) Lithologie probable 24.360 1.3385 1.3385 290.66 Terre végétale 8.150 10.343 11.682 280.32 Sable très Humide 1.270 9.053 20.735 271.27 Argileux humide 0.31 4.560 25.295 266.71 Grès tendre blanchâtre humide 81.200 36.900 62.195 229.81 Grès d’Inkisi altéré et fracturé humide 138.120 Les résultats du sondage géo-électrique signalent que l’existence d’une nappe à drainance dont les indices d’eaux souterraines commencent à partir d’une