departement irrigation et drainagelibrary.ensh.dz/images/site_lamine/pdf/these_master/2018/...mme...

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’HYDRAULIQUE -ARBAOUI Abdellah-

DEPARTEMENT IRRIGATION ET DRAINAGE

MEMOIRE DE MASTER

En vue de l’obtention du diplôme de Master en Hydraulique

Option : Irrigation et Drainage

THEME DU PROJET :

CARTOGRAPHIE DE LA POTABILITE ET DE L'APTITUDE

A L’IRRIGATION DES EAUX DE LA NAPPE QUATERNAIRE DE MAGRA (W. M’SILA).

PRESENTE PAR :

SKENDRAOUI Hocine

Devant les membres du jury

Nom et Prénoms

Grade

Qualité

Mr AZIB Makhlouf M.C.A Président Mr YAHIAOUI Samir M.A.A Examinateur Mme SAADOUNE Samra M.C.B Examinatrice Mme MAZOUZI Sabra M.A.A Examinatrice Mr BOUFEKANE Abdelmadjid M.A.A Promoteur

Session – 2018

Dédicaces

Je dédie ce travail :

A ma mère

A mon père

Pour tous les sacrifices et le soutien moral et matériel dont ils ont fait preuve

pour que je réussisse.

A mes frères et sœurs ;

Farid, Mourad, Zahia et Katia

A tous mes amis et spécialement mes amis et frères en ALLAH ;

A tous ceux qui m’ont aidé de prés ou de loin, je leurs dédie ce modeste travail.

SKENDRAOUI HOCINE

REMERCIMENTS

Je remercie avant tout ALLAH le tout puissant de m’avoir donné le courage, la santé, et m’a accordé son soutien durant les périodes les plus difficiles ;

A l’issu de ce mémoire du master, Je tiens à exprimer mes vifs remerciements à

toute personne qui m’a aidé de prés au de loin tout au long de mes études.

Je remercie également mes parents, ma famille de m’avoir donné le

courage tout le temps

Ma reconnaissance va plus particulièrement à :

Mon promoteur Mr BOUFEKANE ABDELMADJID pour sa contribution à l’élaboration de ce mémoire.

L’ensemble des enseignants qui m’ont suivi durant mon cycle d’étude.

Je tiens à remercier aussi :

Les membres de jury pour avoir accepté d’évaluer mon travail

ملخص

ائي هي من د ال وا ي ال ئيسي للت صد يا ك ا يعد توفر ال اطق من العالم، ستدام في عدة م ي ال أساسيا التنوعي ه ، بل معرف جودة السياحي اعي الص اعي . الز ي م في تحقيق تلك الت شر م يا م ال

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ئي " ". ArcGis.10.2.2الجغرافي اإحص

Résumé

Les ressources en eau sont essentielles pour le développement durable dans de nombreuses régions du monde. La disponibilité de l'eau est un facteur majeur de développement agricole, industriel et touristique, alors que la connaissance de la qualité de l'eau est un indicateur important du développement.

Sur la base des informations physico-chimiques des eaux souterraines de la région de Magra, wilaya de M’sila, et on les comparant ( ses informations) avec les normes locales et mondiales de la santé, on a constaté des dépassements entre les valeurs étudiées et les normes en particulier dans certaines régions, ce qui pose un danger sur la santé de l'utilisateur de ces eaux, donc à partir de là nous avons réalisé sur la base des même informations physico-chimiques, une cartographie de la qualité de l'eau destiné à l'irrigation et une autre pour la qualité de l'eau potable en utilisant le système d'information géographique "ArcGis 10.2.2.".

Abstract

Water resources are essential for sustainable development in many parts of the world, the availability of water in quantity is not the main source of agricultural, industrial and tourism development, but the knowledge of the quality of this water is an important indicator of this development. On the basis of the physicochemical information of groundwater of the Magra region, wilaya of M'sila, and compared (its information) with local and global health standards, it was found that the studied values were exceeded the standards values in particular in certain regions, which poses a danger on the health of the user of these waters, so from there we realized on the basis of the same physico-chemical information, a cartography of the quality of the water for irrigation and another for the quality of drinking water using the geographic information system "ArcGis 10.2.2.".

SOMMAIRE

Introduction générale

Chapitre I : Aperçu général sur la zone d'étude

I.1. Introduction ........................................................................................................................ 1

I.1.1. Cadre géographique local ............................................................................................. 1

I.2. Développement Socio-économique ................................................................................... 2

I.3. Les grands ensembles morphologiques ............................................................................ 3

I.3.1. Le massif montagneux .................................................................................................. 3

I.3.2. La plaine de Magra ....................................................................................................... 3

I.3.3. La vallée de l’oued Soubella ......................................................................................... 3

I.4. Analyse des paramètres physiques et morphologiques .................................................. 4

I.4.1. Paramètres géométriques .............................................................................................. 4

I.4.2. Paramètres de forme...................................................................................................... 4

I.4.2.1. Indice de compacité de Gravelius (KG) .................................................................. 4

I.4.2.2. Dimension du rectangle équivalent ........................................................................ 5

I.4.3. Paramètres de relief ....................................................................................................... 5

I.4.3.1. La courbe hypsométrique ....................................................................................... 5

I.4.3.2. Les altitudes caractéristiques ................................................................................. 7

I.4.3.3. Indice de pente globale .......................................................................................... 8

I.4.4. Réseau hydrographique ................................................................................................. 8

I.4.4.1. Structure du réseau hydrographique ...................................................................... 8

I.4.4.2. Densité de drainage Dd .......................................................................................... 9

I.4.4.3. Densité hydrographique ....................................................................................... 10

I.4.4.4. Coefficient de torrentialité CT .............................................................................. 10

I.4.4.5. Rapport de confluence Rc ..................................................................................... 10

I.4.5. Lithologie et végétation .............................................................................................. 11

I.5. Conclusion ........................................................................................................................ 12

Chapitre II : Etude du milieu récepteur

II.1. Géologie de la zone étudiée ............................................................................................ 13

II.1.1. Introduction ............................................................................................................... 13

II.1.2. Description du massif du Bou-Taleb ......................................................................... 13

II.1.3. Lithostratigraphie ....................................................................................................... 13

a.Trias ............................................................................................................................... 13

b.Jurassique ...................................................................................................................... 13

c.Crétacé ........................................................................................................................... 16

d.Oligocène ...................................................................................................................... 16

e.Miocène ......................................................................................................................... 16

f.Quaternaire ..................................................................................................................... 17

II.1.4. Tectonique ................................................................................................................. 17

II.2. Etude géophysique : Prospection électrique ................................................................ 17

II.2.1. Introduction ............................................................................................................... 17

II.2.2. But de la campagne géophysique .............................................................................. 19

II.2.3. Aperçu hydrogéologique ........................................................................................... 19

II.2.4. Interprétation des résultats ......................................................................................... 19

Interprétation des coupes géo-électriques ........................................................................ 20

Les cartes d’iso-résistivités apparentes ............................................................................ 23

II.3. Climatologie .................................................................................................................... 26

II.3.1. Introduction ............................................................................................................... 26

II.3.2. Précipitations moyennes mensuelles ......................................................................... 26

II. 3.3. Températures ............................................................................................................ 27

II.3.4. Vents .......................................................................................................................... 28

II.3.5. Humidité .................................................................................................................... 29

II.4. Conclusion ....................................................................................................................... 29

Chapitre III : Qualité des eaux souterraines de la nappe de Magra

III. Etude hydrochimique ...................................................................................................... 31

III.1. Introduction .................................................................................................................. 31

III.2. Hydrochimie de la nappe quaternaire ........................................................................ 31

III.2.1. Les caractéristiques physico-chimiques ................................................................... 31

III.2.1.1. La conductivité .................................................................................................. 31

III.2.1.2. Indice d’échange de base ................................................................................... 32

III.2.1.3. Le titre hydrométrique ou la dureté (degré hydrométrique) dh ......................... 32

III.2.1.4. Le potentiel hydrogène pH ................................................................................ 33

III.2.1.5. Le résidu sec ...................................................................................................... 33

III.2.2. L’évolution du chimisme des eaux souterraines dans l’espace ................................ 34

III.2.2.1. Les teneurs en Calcium (�� +) ....................................................................... 34

III.2.2.2. Les teneurs en Magnésium (Mg2 +) ................................................................. 34

III.2.2.3. Les teneurs en Sodium-Potassium (�� ++� +) ............................................... 34

III.2.2.4. Les teneurs en Chlorure (�� −) ......................................................................... 34

III.2.2.5. Les teneurs en Sulfates (�� −) ..................................................................... 34

III.2.3. Classification des eaux et représentation graphique ................................................ 35

III.2.3.1. Classification des eaux de la nappe alluviale selon le diagramme losangique de PI PER ......................................................................................................................... 35

III.2.3.2. Classification des eaux de la nappe alluviale selon le diagramme semi logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF .............................................................. 36

III.3. Potabilité des eaux de la nappe quaternaire .............................................................. 42

III.4. L’aptitude des eaux de la nappe quaternaire à l’irrigation ...................................... 43

III.4.1. La salinité ................................................................................................................. 43

III.4.2. L’alcalinité ............................................................................................................... 44

III.5. Conclusion ..................................................................................................................... 45

Chapitre IV : Cartographie de la qualité des eaux souterraines de la nappe de Magra

IV.1. Introduction ................................................................................................................... 46

IV.2. Matériels et méthodes ................................................................................................... 46

IV.2.1. Aperçu général sur les méthodes d’interpolations dans le SIG................................ 47

IV.2.1.1. Pondération par Distance Inverse (IDW) ...................................................... 48

IV.2.1.2. Le krigeage ........................................................................................................ 49

IV.2.2. Méthode d’interpolation utilisée dans cette étude .................................................... 53

IV.2.3. Les étapes d’élaboration de notre carte d’aptitude à l’irrigation et ’interprétation des résultats ................................................................................................................................. 53

a.La Conductivité Electrique ............................................................................................ 53

b.Le S.A.R : ...................................................................................................................... 55

Interprétation de la carte d’aptitude à l’irrigation ................................................ 55

IV.2.4. Les étapes d’élaboration de la carte de la potabilité ................................................ 58

Interpolation de la carte de potabilité ................................................................... 59

IV.3.Conclusion…………………………………………………………………………… 61 Conclusion générale

Liste des tableaux


Tableau. I.1. Répartition altimétrique du sous bassin versant 05-11 ....................................................... 6

Tableau. I.2. Récapitulatif des altitudes caractéristiques ......................................................................... 8

Tableau. I.3. Nombre et longueur des cours d’eau ................................................................................... 9


Tableau. II.1. Caractéristiques de la station météorologique de M’sila ................................................. 26

Tableau. II.2. Précipitation moyennes annuelles à la station de M’sila (Période : 1984-2006) ............. 26

Tableau. II.3. Températures maximales, minimales, moyennes mensuelles et annuelles ..................... 27

à la station de M’sila (Période : 1988-2005) ................................................................. 27

Tableau. II.4. Moyenne mensuelle des vitesses du vent moyen(en m/s) ............................................... 28

(Période : 1996-2005)..................................................................................................... 28

Tableau.II.5. Humidité relative moyenne (en %) à la station de M’sila ................................................ 29

(Période 1996-2005) ...................................................................................................... 29


Tableau III.1. Les normes de classification des eaux en fonction de la dureté ...................................... 33

Tableau. III.3. Normes mondiales de potabilité des eaux, selon l’OMS ................................................ 42

Tableau. III.4. Tolérance des plantes aux sels, selon FAO 2005 ........................................................... 44


Tableau IV.1 de risque d’alcalinité selon les valeurs du SAR ............................................................... 55

Tableau. IV.2. Normes mondiales de potabilité, selon l’OMS .............................................................. 58

Tableau. IV.3. Normes algériennes du Ministre des Ressources en Eau (Depuis 22 mars 2011) ......... 59

Liste des figures


Fig. I.1. Localisation de la zone d’étude (Image satellitaire non traitée) ............................... 1

Fig. I.2. Carte des sous bassins du bassin versant du Hodna ................................................. 2

Fig. I.3. Repérage du sous bassin versant 05-11 sur les cartes topographiques au 50 000ème 4

Fig. I.4. Courbe hypsométrique du sous bassin de Soubella .................................................. 6

Fig. I.5. Le réseau hydrographique du sous bassin de Soubella ............................................. 9


Fig. II.1. Carte géologique de la région d’étude. (D’après M. J. Flandrin, 1951) ................ 14

Fig.II.2. Carte schématique de positionnement des sondages électriques (D’après IFES, 2002) ..................................................................................................................................... 18

Fig. II.3. Coupes géoélectriques selon les profils Y et Z. .................................................... 21

Fig. II.4. Coupes géoélectriques selon les profils P’’, Q’’,R’’,S’’,T’’,U’’,V’’,W’’ et X’’ .. 22

Fig.II.5. Carte d’iso-résistivité en ligne AB = 600m ............................................................ 24

Fig.II.6. Carte d’iso-résistivité en ligne AB = 1000 m ......................................................... 25

Fig. II.7. Représentation graphique des précipitations moyennes mensuelles à la station de M’sila (Période : 1984-2006) ............................................................................................... 27

Fig. II.8. Moyenne des températures mensuelles à station de Msila .................................... 28

(Période : 1988-2005) ........................................................................................................... 28


Fig.III.1. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra ................................... 35

Selon le diagramme de PIPER ............................................................................................. 35

Fig.III.2. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra ................................... 36

Selon le diagramme de PIPER ............................................................................................. 36

Fig. III.3. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra selon le diagramme .. 37

semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF ......................................................... 37

(Faciès chimique: sulfaté magnésien) .................................................................................. 37



(Faciès chimique : sulfaté calco-magnésien). ...................................................................... 38



(Faciès chimique : sulfaté calcique) ..................................................................................... 39



(Faciès chimique: bicarbonaté et sulfaté magnésien) ........................................................... 40



(Faciès chimique : P17 sulfatée sodique ; P22 : chloruré sodique et P23 : chloruré magnésien). .......................................................................................................................... 41


Fig. IV.1. Localisation des points d’eaux analysées ............................................................ 47

Fig. IV.2. Exemple d’interpolation par la méthode d’IDW ................................................. 48

Fig. IV.3 : Carte krigée de la Conductivité Electrique des eaux de la nappe de Magra ...... 54

Fig. IV.5 : Carte krigée de l’aptitude à l’irrigation des eaux de la nappe de Magra ............ 57

Fig. IV.5 : Carte krigée de la potabilité des eaux de la nappe de Magra.............................. 60



L'eau est une ressource essentielle dans la vie. Elle fait l'objet d'utilisations très diverses

par l'homme. Elle est indispensable dans la production agricole, énergétique et industrielle.

Très limitée, la ressource en eau est de plus en plus menacée par les conséquences des

activités humaines. Le nombre croissant d'utilisateurs nous oblige aujourd'hui à gérer cette

ressource de manière intégrée et efficace, dans une perspective de long terme, et ainsi à trouver

des solutions innovantes pour répondre à la demande.

Dans ce contexte de gestion de ressources souterraines s’inscrit ce mémoire de master.

En effet, la plaine de Magra dans la wilaya de M’sila qui appartient au grand bassin versant

d’El Hodna où l'eau potable et l'irrigation dans cette région proviennent principalement des

eaux souterraines, donc la gestion de ces eaux en utilisant la cartographie (comme une solution

de gestion à courte, moyenne et même à long terme) représente un avantage majeure dans la

protection de cette ressource de la surexploitation d’une part et d’autre part de l’identification

des zones à qualité des eaux médiocre ou mauvaise afin de les traitées et les exploitées dans

l’intérêt de la région ce qui peut participé dans son développement locale.

Afin de pouvoir étudier la qualité des eaux de la nappe de Magra, on s’est basé sur les

résultats d’une compagne d’échantillonnage dans la région d’étude en Mai 2014. Les analyses

chimiques des éléments majeurs de ces eaux ont été réalisées au laboratoire de l’Agence

Nationale des Ressources en Hydriques (ANRH).

L’objectif de cette étude c’est de cartographier les eaux souterraines de la nappe de Magra

par l’élaboration de deux cartes, une carte d’aptitude à l’irrigation et une carte de qualité des

eaux destiné à l’utilisation domestique en se basant sur les caractéristiques physico-chimiques

de ces eaux.

Chapitre I :

Aperçu général sur la zone d'étude

1

Chapitre 01 : Aperçu général sur la zone d’étude

I.1. Introduction

Ce chapitre est consacré à une présentation détaillée de notre zone d’étude, du point de

vue situation géographique, caractéristiques climatiques et socio-économiques afin de

déterminer les différents paramètres qui vont nous permettre de caractériser cette zone et nous

aider à connaître la nature de son climat, ce qui est indispensable dans une étude de qualité

des eaux souterraines.

I.1.1. Cadre géographique local

Le sous bassin versant de Soubella est situé à environ 340 km au Sud-est d’Alger et à

55 km du chef-lieu de la wilaya de M’sila (Fig. I.1), il est limité :

Au Nord par les monts du Hodna.

Au Sud par Barika et chott El Hodna.

A l’Est par Ras El Aioun et N’gouas.

A l’Ouest par Ouled Derradj.

Fig. I.1. Localisation de la zone d’étude (Image satellitaire non traitée)

Le sous bassin de Soubella est délimité par les coordonnées géographiques suivantes :

Xmin = 35° 23’ 39’’ Xmax = 5° 31’ 13’’ Ymin = 4° 48’ 4’’ Ymax = 35° 51’10’’

Zone d’étude

2


Du point du vue hydrologique, le sous bassin versant de Soubella appartient au grand bassin du Hodna codé 05 au répertoire de l’Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH). Ce dernier couvre une superficie d’environ 26 000 km2 et comporte 24 sous bassins dont le 05-11, nommé le sous bassin de Soubella, fait objet de la présente étude (Fig. I.2).

Fig. I.2. Carte des sous bassins du bassin versant du Hodna (ANRH) I.2. Développement Socio-économique

La zone d’étude touche quatre communes de la wilaya de M’sila, dont la superficie est

d’environ 1 768 Km2 et compte 99 259 habitants avec un taux de croissance de 1,94 (ANAT,

2001). Elle est composée d’agglomérations dispersées. Cependant, les localités de Magra,

Berhoum, Ain Khadra et Ouled Adi Guebala rassemblent la population la plus importante.

C’est une région à vocation pastorale. Néanmoins, on note l’existence de carrières

exploitant les calcaires et dolomies (Carbonate de calcium et de magnésium).

Les principales sources de vie des habitants de cette région sont l’agriculture et l’élevage.

L’agriculture, peu développée, est représentée par les cultures céréalières (orge et blé), les

cultures maraîchères et les arbres fruitiers. Cependant, le développement et l’extension de cette

agriculture sont conditionnés par les potentialités hydriques de la région.

3


I.3. Les grands ensembles morphologiques

L’évaluation des caractéristiques physiques et morphologiques d’un bassin versant nous

permet de mieux caractériser son comportement hydrologique et hydrogéologique, car la

variation de ces paramètres influe sur les modalités des écoulements superficiels ce qui, par

conséquent, influe sur les écoulements souterrains. Pour cela il est nécessaire d’analyser et de

quantifier ces paramètres.

Le sous-bassin (05-11) est caractérisé par trois individualités morphologiques bien distinctes

qui sont :

I.3.1. Le massif montagneux

Le massif montagneux au Nord qui s’élève brusquement au-dessus du plateau steppique

du Magra et qui s’étend d’Est en Ouest est formé par Djebel Afghan qui culmine à 1 886 m,

Djebel Soubella, Djebel Bou-Ich, Djebel Bou-Hellal. Cet espace occupe environ 15 % de la

superficie totale. Ces reliefs sont marqués par de profondes traces de ravinement. Le sol est

formé généralement d’une croute calcaire.

I.3.2. La plaine de Magra

La plaine de Magra occupe environ 60 % de la superficie totale. Elle est limitée :

- Au Nord par le massif montagneux de Bou-Taleb

- Au Sud par chott El Hodna

- A l’Est par la commune de N’Gaous

- A l’Ouest par la commune d’Ouled Derradj.

I.3.3. La vallée de l’oued Soubella

La vallée de Soubella présente un tracé sinueux caractérisé par des méandres le long de

l’oued et un profil transversal en «V» créant ainsi des gorges étroites. La direction générale de

cette vallée est Nord-Sud. Elle débouche vers le piémont par une gorge.

Le tracé de la vallée de l’Oued Soubella suit une zone du point de vue géologique

faible. Il épouse le passage de la transversale d’Ain Oulmane-Guellalia en amont puis la

forme de la terminaison periclinale de Djebel Soubella. Les affluents suivent généralement

des tracés de failles d’Oued El Hammam. Ils sont donc en parfaite adaptation avec les axes de

la tectonique cassante.

4


I.4. Analyse des paramètres physiques et morphologiques

L’analyse de ces paramètres permet une meilleure compréhension des causes de

variation des régimes hydrologiques du bassin. Le sous bassin versant de Soubella a été tracé

en suivant la ligne de crête à partir de l’assemblage de quatre cartes topographiques au

50 000ème, il s’agit de : Berhoum, Bou-Taleb, Ain Kelba et El Djezar (Fig. 1.3).

Fig. I.3. Repérage du sous bassin versant 05-11 sur les cartes topographiques au 50 000ème (ANRH)

I.4.1. Paramètres géométriques

Ces paramètres sont la surface et le périmètre. Pour le sous bassin versant de l’Oued

Soubella, ces paramètres sont donnés par la digitalisation des contours au sein du logiciel

Map Info : Surface (A) = 1 768,97 km2 ; Périmètre (P) = 219,83 km.

Donc, le sous bassin versant (Soubella) couvre une superficie de 1769 Km2 avec un périmètre

de 220 km.

I.4.2. Paramètres de forme

I.4.2.1. Indice de compacité de Gravelius (KG)

La forme d’un bassin versant joue un rôle important sur les conditions des écoulements

superficiels. Pour connaître la forme de notre sous-bassin versant, on calcule l’indice de

compacité de Gravelius (KG).

Cet indice permet de comparer le périmètre du sous-bassin versant à celui d’un cercle

de surface identique. Il est défini par la formule :

5


KG = 0.28 P√A

Avec :

P : périmètre du sous bassin versant (km).

A : superficie du sous bassin versant (km2). KG = . .√ . = .4

La valeur de (KG) obtenue suggère a priori une forme allongée du sous-bassin versant

de l’Oued Soubella avec un allongement qui se fait d’Est en Ouest. Donc la concentration des

eaux à l’exutoire se fait lentement, ce qui favorise l’infiltration sur le ruissellement.

I.4.2.2. Dimension du rectangle équivalent

Le principe consiste à dimensionner un bassin fictif de forme rectangulaire, ayant les

mêmes paramètres de forme (surface, périmètre,KG) que le bassin considéré.

Les dimensions du rectangle équivalent sont déterminées par les formules : L = KG√A. 2 [ + √ − . 2KG 2] L : longueur du rectangle (km).

l = KG√A. 2 [ − √ − . 2KG 2] l : largeur du rectangle équivalent (km).

Sachant que : KG = 1,46 et A = 1 768,97 km2.

On obtient : L = 90,33 Km. l = 19,58 Km.

I.4.3. Paramètres de relief

Le relief joue un rôle important dans le comportement hydrologique du bassin versant.

En effet, plus la pente du terrain sera forte, plus le ruissellement sera important, induisant un

temps de concentration des eaux plus court. Ce qui provoquera la formation des crues.

I.4.3.1. La courbe hypsométrique

L’évaluation des paramètres de reliefs du bassin versant sera faite à travers la réalisation

de la courbe hypsométrique (Fig. I.4). Cette courbe a été établie sur la base des données

statistiques du tableau ci-dessous qui présente la répartition altimétrique par tranche d’altitude

pour le sous-bassin versant Oued Soubella. (Tableau. I.1).

6


Tableau. I.1. Répartition altimétrique du sous bassin versant 05-11

Tranche

D’altitude (m)

Moyennes des

classes (hi)

Nombre de

Points

D’altitude (ai)

ai × hi

ai cumulé

% surface

cumulées

350-450 450-550 550-650 650-750 750-850 850-950 950-1050

1050-1150 1150-1250 1250-1350 1350-1450 1450-1550 1550-1650 1650-1750 1750-1850 1850-1950

400 500 600 700 800 900

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

18 230 283 124 124 442 248 35 88 36 53 18 35 17 17 1

7 200 115 000 169 800 86 800 99 200

397 800 248 000 385 00

105 600 46 800 74 200 27 000 56 000 28 900 30 600 1 900

1 769 1 751 1 521 1 238 1 114 990 548 300 265 177 141 88 70 35 18 1

100 99 86 70 63 56 31 17 15 10 08 05 04 02 1

0,1

Fig. I.4. Courbe hypsométrique du sous bassin de Soubella

Cette répartition altimétrique nous indique que près de 70 % de la surface totale du sous bassin versant a une altitude comprise entre 400 à 800 mètres, ce qui lui confère une topographie relativement assez plate.

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Alt

itu

de

en m

ètre

% des surfaces cumulées

7


I.4.3.2. Les altitudes caractéristiques

L’établissement de la courbe hypsométrique par la méthode statistique nous a permis

d’estimer les altitudes caractéristiques suivantes : (Tableau. I.2).

Altitude moyenne

Elle est utilisée dans l’évaluation de certains paramètres ainsi que dans la mise en œuvre de

modèle hydrologique. Elle est calculée par la formule :

H̅ = ∑ ai × hi∑ ai = = , m

Altitude médiane

C’est l’altitude lue sur la courbe hypsométrique et correspondante à 50 % de la surface

totale du bassin versant. Pour le sous bassin versant de l’Oued Soubella, l’altitude médiane est

située à 920 m.

Altitude de fréquence 5 % et 95 %

Ces deux paramètres seront utilisés pour le calcul de l’indice de pente globale. Ils

représentent la valeur de l’altitude lue sur la courbe hypsométrique au point d’abscisse 5 % et

95 % de la surface du bassin versant.

o Altitude de fréquence 5 % (H5%) = 1 500 m.

o Altitude de fréquence 95% (H95%) = 530 m.

Altitude maximale et minimale

Elles sont obtenues directement à partir de la carte topographique et représentent

respectivement l’altitude du point le plus élevé et celle du point le plus bas (généralement

l’exutoire).

o Altitude maximale = 1 886 m.

o Altitude minimale = 400 m.

Les résultats de calcul des altitudes sont récapitulés dans le tableau ci-après.

Tableau. I.2. Récapitulatif des altitudes caractéristiques.

Altitude

moyenne

Altitude

Médiane

(H50%)

Altitude de

Fréquence 5%

(H5%)

Altitude de

fréquence

95% (H95%)

Altitude

maximale

Altitude

minimale

867,8 m 920 m 1 500 m 530 m 1 886 m 400 m

8


I.4.3.3. Indice de pente globale

Il est intéressant de connaître la pente moyenne du bassin versant, car elle a une influence

directe sur l’infiltration, le ruissellement et l’évaporation.

Cet indice de pente globale est obtenu à l’aide de la relation suivante : Ig = H % − H %L

Avec :

H5% : altitude de fréquence 5 % = 1500 m.

H95% : altitude de fréquence 95 % = 530 m.

L : longueur du rectangle équivalent = 89,9 Km Ig = −, = , %

On obtient un indice de pente globale moyen Ig = 1,07 %, qui traduit des reliefs modérés

favorisant l’infiltration.

Calcul de la pente moyenne de cours d’eau principal Pmo = H % − H9 %L = − = . %

L : longueur totale de cours d’eau (Soubella).

I.4.4. Réseau hydrographique

I.4.4.1. Structure du réseau hydrographique

Le sous bassin versant du Soubella, présente un réseau hydrographique dense à l’amont,

souvent sous forme rectiligne qui semble être conditionnée par la fracturation (Fig . I.5). Il forme

un réseau de type subparallèle.

Au niveau de cette région, on peut dénombrer des talwegs jusqu’à l’ordre trois (3). De ce

fait le drainage est dense et s’effectue par de nombreux oueds secondaires temporaires.

L’écoulement de ce dernier se fait à partir des monts du Hodna au Nord vers la plaine de Magra

au Sud, avec un cheminement peu sinueux. L’Oued Soubella constitue l’un des principaux oueds

de bassin du Hodna.

9


I.4.4.2. Densité de drainage Dd

Ce paramètre caractérise le réseau hydrographique et exige une classification des cours

d’eau qui le constituent. Cette classification a nécessité l’établissement d’un plan du chevelu

hydrographique complet du sous bassin versant de l’Oued Soubella au 50 000ème (Fig. I.5).

Les résultats obtenus pour le sous bassin sont mentionnés dans le tableau ci-dessous.

Tableau. I.3. Nombre et longueur des cours d’eau

Avec : NX : Nombre de talwegs d’ordre X.

LX : Longueur de talwegs d’ordre X.

Fig. I.5. Le réseau hydrographique du sous bassin de Soubella

La densité de drainage (Dd) se détermine par la relation suivante : Dd = ∑ LA = , = , km/km2

Ordre Nx Lx (km) ∑ Lx

1

2

3

61

32

13

1199

350

77,2

1 626,2 km

10


On peut dire que le réseau hydrographique du sous bassin versant de Soubella est

particulièrement dense à l’amont ce qui peut être dû à la présence de terrains de faible

perméabilité dans ce secteur.

I.4.4.3. Densité hydrographique

Ce paramètre n’est autre que le rapport du nombre total des talwegs sur la surface du

bassin versant. Il représente le nombre de canaux d’écoulement par unité de surface. Pour le

calculer on utilise la formule suivante : F = ∑ NXA = = ,

Les faibles valeurs de la densité hydrographique (F) ainsi que celle de la densité de

drainage (Dd) sur la plupart de la zone suggèrent que le sous bassin versant de Soubella

présente un sol perméable et un relief peu accentué en aval.

I.4.4.4. Coefficient de torrentialité CT

Ce coefficient donne une idée sur l’importance du ruissellement dans le réseau

hydrographique. Il est donné par la formule suivante : �� = �� × �

Avec :

Dd : Densité de drainage.

F1 : Fréquence des talwegs élémentaires =∑ N1A = 9 = , 4

A : Surface du sous-bassin versant en Km2.

N1 : Nombre des talwegs d’ordre 1.

CT = , 4 × , 4 = ,

La valeur du coefficient de torrentialité montre que le sous bassin présente un taux d’érosion

faible donc le ruissellement est peu important.

I.4.4.5. Rapport de confluence Rc

C’est un nombre sans dimension, exprimant le développement du réseau du drainage.

Pour son estimation, on fait le rapport du nombre de talwegs d’ordre n et celui des talwegs

d’ordre supérieur n+1 :

11


RC = ∑ ��2 ; �� = ��+1

NX : nombre de talwegs d’ordre X.

NX+1 : nombre de talwegs d’ordre X+1.

q = = , ∑� = �, � q2 = = ,4

�� = �. �� = �, �

�� < 3 : donc la géologie a un impact sur la région.

I.4.5. Lithologie et végétation

La perméabilité plus ou moins grande du sol et du sous-sol d’un bassin versant est liée à

sa nature lithologique. Dans notre secteur d’étude, nous distinguons deux zones :

Une zone montagneuse où les sols sont rares et très peu développés. Ils sont dans la

plupart des cas soit des lithosols (Sol qui résulte du morcellement de la roche) soit des

regosols :

Les lithosols lorsque le substratum est résistant, tels que les sols développés sur les

versants rocheux (crêtes et escarpements de Dj.Gueddil, Dj. Aroua, Dj. Keltoum),

couverts de dépôts provenant directement des calcaires et dolomies du secondaire, ou

des grés et des conglomérats mio-pliocène pour le cas de Dj. Gueddicha et

ChebkatesMagra et Bahloul.

Les regosols sont développés généralement sur les marnes de Dj. Koukeb et Dj.

Dahri, et sur les argiles et les gypses de Draa Lakhdar.

Lithosols et regosols représentent des sols à minéraux brutes qui ne sont pas vraiment

des sols au sens pédologique ; ils se localisent sur les versants à pente forte (> 12 %) ou le

ruissellement est très actif et ou la morphogenèse l’emporte sur la pédogenèse.

Une zone de piémont, représentée par des glacis, ou les sols sont Isohumiques,

relativement plus évolués que les sols de montagnes particulièrement en zone amont. Sur

12


les glacis d’accumulation très développés dans la plaine de Magra, les sols sont plus

évolués bien que dominés par les Sierozems.

Dans les dépressions où se localise le phénomène d’hydromorphie, ces sols deviennent

évolués hydromorphes, caractérisés par un horizon superficiel de texture plus légère qui passe

à une texture argileuse dans les horizons B et C. Dans l’horizon A, ces sols sont calcarifères,

de structure polyédrique, de drainage assez faible et d’une matière organique de 1,24 %.

La couverture végétale influence les écoulements superficiels, amortit les crues en

réduisant et en freinant le ruissellement et agit ainsi sur la qualité physique des eaux du cours

d’eau. Au niveau de la plaine, on exploite-comme on a vu précédemment- des céréales, des

arbres fruitiers et des cultures maraichères. Sur les montagnes, le taux de recouvrement ne

dépasse pas les 20 %, à l’exception du petit ilot de cèdre sur le sommet de Gueddil qui couvre

plus de 50 % de la surface de sommet.

I.5. Conclusion

La plaine de Magra se situe à 340 km au Sud-est d’Alger. Elle appartient au sous bassin

versant de Soubella, codé 05-11 au répertoire de l’ANRH. Le sous bassin de Soubella se

distingue par ses potentialités en eau.

On distingue au niveau de cette zone trois unités morphologiques : le massif

montagneux, la plaine et la vallée de Soubella.

Le sous bassin versant de Soubella est de forme allongée. Il couvre une superficie de 1

769 km2 et un périmètre de 219 km, avec une altitude moyenne de 867,8 m.

Il est constitué de reliefs modérés (Ig = 1,07%) favorisant l’infiltration. Le réseau

hydrographique est particulièrement dense à l’amont (Dd = 0,91 km /km2) du fait de

l’existence de terrains de faible perméabilité.

Chapitre II :

Etude du milieu récepteur

13


II.1. Géologie de la zone étudiée

II.1.1. Introduction

Le bassin du Hodna est limité au Nord par une chaîne montagneuse qui court d’Est en

Ouest sur plus de 150 km depuis dj. Djedoug jusqu’au massif des Ouled Sellem (dj.Fourhal).

Cette chaîne porte le nom de mont du Hodna.

Le massif de Bou-Taleb qui appartient à la zone d’étude, est situé dans la partie orientale

de cette chaîne. Il constitue un maillon important de la géologie des monts du Hodna à travers

une série stratigraphique bien représentée et des dispositions structurales particulièrement

parlantes.

II.1.2. Description du massif du Bou-Taleb

Le massif de Bou-Taleb s’allonge d’Est en Ouest sur 35 km environ avec une largeur

moyenne de 12 km, et une altitude relativement élevée dans sa partie axiale (1500-1900 m).

Ce chaînon sépare deux unités géographiques et structurales bien distinctes, au Sud la

partie orientale du bassin du Hodna et au Nord le plateau Sétifien.

II.1.3. Lithostratigraphie

Dans la zone d’étude, les formations géologiques s’étalent du Trias au Quaternaire.

a) Trias

Les couches Triasiques apparaissent sous forme de petits affleurements occupant une

position structurale anormale relevant essentiellement du diapirisme (Bertraneu, 1955). Ils ont

été signalés à Annoual, Bou-ich et au Kef Sennar. Ils se présentent sous forme de masses

d’argilites bariolées, de brèches dolomitiques et d’amas gypsifère.

b) Jurassique

- Jurassique inférieur et moyen : le Lias et le Dogger sont essentiellement calcaro-dolomitique

avec apparition de microfilaments et de radiolaires à la base du Dogger. Ils affleurent à

Soubella, Bou-Hellal et aussi au niveau de dj. Afghan (Bertraneu, 1955).

- Malme : les meilleurs affleurements bordent le dj. Soubella. La base débute par une

succession de calcaire argileux, rouge à verdâtres et des calcaires gris-vert à Ammonites. Au-

dessus, vient une formation marno-calcaire. Une puissante série calcaro-marneuse la

surmonte. Ces trois formations se retrouvent dans tout le massif de Bou-Taleb (Guiraud,

1973)

14


Fig II.1 : Extrait de la carte géologique du bassin d’el hodna d’après M.J Flandrin, 1951

16


c) Crétacé

- Crétacé inférieur : le Crétacé inférieur a été défini sur le versant Nord de Soubella et aussi au

niveau du dj.Afghan. La série débute par des calcaires compacts à huîtres sur une épaisseur

de 40 m, intercalés de minces lits marneux. Au-dessus, viennent des calcaires argileux

phosphatés riches en Lamellibranches et Echinodermes, surmontés par des calcaires grossiers

à ammonites et des marnes (Guiraud, 1973).

- Crétacé supérieur : le Crétacé supérieur constitue la majeure partie des petits reliefs très

découpés qui environnent au Nord et à l’Ouest le djebel Soubella. Il se subdivise en plusieurs

ensembles :

A sa base, il présente une formation marneuse avec quelques passées de calcaires

jaunâtres et de Lumachelles vers les sommets.

Après, Epaisses séries conglomératiques de couleur rouge.

Au-dessus, viennent des séries marneuses ou calcaires du Campanien supérieur et du

Maestrichtien.

La microfaune est représentée par les Laffitteines à la base et des Orbitoides au sommet.

Ces couches supérieures sont attribuées au Maestrichtien (Guiraud 1973).

d) Oligocène

Il a été défini dans la région de Ras Isly par J.Bertraneu (1955). Des conglomérats

grossiers rougeâtres se déposent sur les derniers bancs de l’affleurement Maestrichtien. Au-

dessus, viennent des alternances de marnes rouges avec des calcaires pisolithiques ferrugineux,

suivis par des poudingues dont les éléments sont de dimensions variables. Une alternance de

poudingues et de grés surmonte cette série.

e) Miocène

Le versant Sud de Bou-Taleb présente une puissante série Miocène (J .Bertraneu 1955)

subdivisée de la base vers le haut en trois grands ensembles :

Une série marine qui présente à la base des calcaires à Algues et calcaires à Pectinides et

qui surmonte une puissante assise marno-gypseuse.

Alternance de dépôts détritiques et de marnes.

Une série continentale formée par de puissantes formations (250-300 m) essentiellement

continentales et détritiques : poudingues, grés, plus ou moins grossiers et argile.

Carte

géo

logi

que

de la

régi

on d

’étu

de. (

D’a

près

M. J

. Fla

ndrin

, 195

1

17


f) Quaternaire

Quaternaire ancien : ce niveau comporte des conglomérats à gros blocs, des horizons à

galets et feuillets d’encroutement calcaire rouge-orange.

Quaternaire moyen : est représenté par des gros bancs de calcaire et de galets emballés

dans une matrice de croute calcaire gréseuse, des conglomérats et des argiles à débris

prismatique.

Quaternaire récent : il est constitué par des limons de couleur grise avec des cristaux de

gypse. Par contre dans les dunes on trouve des sables fins, des argiles et du gypse.

II.1.4. Tectonique

Le massif de Bou-Taleb est un anticlinal orienté ENE-WSW dont le cœur Liasique est

recouvert en concordance par les terrains Jurassiques et Crétacé (Guiraud, 1973). La zone axiale

montre un contact tectonique important reliant le flanc Nord et le flanc Sud. Ce contact est

matérialisé par des failles inverses NE-SW qui partagent le cœur liasique du massif en trois

noyaux distincts qui sont d’Ouest en Est : les dj. Soubella, dj. Bouhellal et dj. Afghan. Ce réseau

conjugue de failles inverses NE-SW monte à leur intersection des intrusions triasiques.

II.2. Etude géophysique : Prospection électrique


Afin de compléter l’étude géologique et de caractériser le comportement hydrogéologique

des formations, deux campagnes géophysiques de prospection électrique ont été réalisées dans le

bassin du Hodna par la méthode des sondages électriques verticaux.

Conformément au programme défini par l’ANRH (Agence Nationale des Ressources

Hydrauliques), IFES a réalisé 355 sondages électriques durant la période allant du 08/07/2002 au

29/08/2002 distribués sur 40 profils orientés Nord-Sud (Fig.II.2.1).

Sur la zone d’étude, nous ne comptons que 114 sondages, disposés selon 17 profils de

même orientation dont la longueur d’émission maximales est AB =1000 m. Un sondage étalon a

été réalisé à proximité du forage profond de 300 m d’Ain Kelba.

18


Fig

.II.

2. C

arte

sch

émat

ique

de

posi

tion

nem

ent d

es so

ndag

es é

lect

rique

s (D

’apr

ès IF

ES, 2

002)

19


II.2.2. But de la campagne géophysique

Le laboratoire IFES avait réalisé cette campagne géophysique pour atteindre les objectifs

suivants :

Compléter la géophysique de la CGG faite pour la FAO dans les années 70, afin de

déterminer les zones de contaminations en sel du chott sur le premier niveau aquifère par

AB = 600 m.

Faire des coupes et donc une connaissance de la géométrie de l’aquifère.

Déterminer la nature lithologique des formations.

Localisation des zones aquifères les plus favorables à l’implantation des ouvrages de

captage des eaux souterraines.

Enfin, reconnaître les niveaux profonds successibles d’alimenter les alluvions qui les

surmontent.

II.2.3. Aperçu hydrogéologique

Du point de vue hydrogéologiques, c’est essentiellement les alluvions récentes et anciennes

quaternaires et les terrains détritiques plio-quaternaires qui ont fait l’objet de reconnaissance par

forages sur une profondeur comprise entre 200 et 350 m.

Du point de vue lithologique, les terrains susceptibles de constituer un horizon aquifère

dans notre secteur d’étude sont représentés par :

Les alluvions anciennes et récentes du Quaternaire et les séries détritiques parfois

grossières du Plio-Quaternaire.

Les grés altérés et les conglomérats de base du premier, deuxième et troisième cycle

miocène.

Les grés oligocènes.

Le calcaire à silex yprésien.

II.2.4. Interprétation des résultats

L’interprétation en résistivités réelles pour une courbe de sondage électrique donnée

consiste à la recherche d’un modèle théorique caractérisé par un nombre défini de terrains ayant

chacun une résistivité dite réelle et une épaisseur propre (sauf pour le dernier terrain en

profondeur appelé substratum dont l’épaisseur est supposée infinie).

Ces modèles théoriques sont trouvés soit manuellement en utilisant une série d’abaques

appropriés, soit sur ordinateur à l’aide de logiciel tel que le "IPI2Win" utilisés dans le cadre de

cette étude.

20


a) Interprétation des coupes géo-électriques

L’ensemble des 17 profils réalisés sur toute la plaine au Nord-Est du chott El Hodna ont

permis l’établissement de 11 coupes géoélectriques entre Souk Ouled Naadja et Magra (Fig. II.3

et Fig. II.4). Les coupes géo-électriques montrent :

D’une manière générale, les sondages électriques ont recoupé les terrains d’âge plio-

quaternaire et miocène.

Une structure synclinale remarquable sur la coupe Y dont le cœur est d’âge quaternaire et les

flancs sont des terrains miocènes du premier deuxième et troisième cycle.

Du coté de Souk Ouled Naadja et Magra, cette tendance au plissement (synclinal) est aussi

palpable malgré les longueurs des coupes Q’’, R’’, U’’ et V’’.

Le cœur de ces synclinaux à part la suite été comblé par des terrains plio-quaternaires et

quaternaires.

Au niveau des coupes Y, S’’, U’’, V’’ et W’’, un système de failles a été décelé, ce qui laisse

penser de part leur position (variable selon les coupes) et la carte de Souk Ouled Naadja le

confirme, que leur direction est essentiellement NNW-SSE.

Le jeu de failles a mis en contact :

Le terrain miocène 2e cycle avec le terrain miocène 3e cycle, comme nous le voyons sur

les coupes S’’, U’’, V’’ et W’’.

Le terrain miocène 1er cycle avec le terrain miocène 2e cycle, comme il est clair sur les

coupes Y et U’’.

Le terrain miocène 1er cycle avec le terrain miocène 3e cycle : coupe W’’.

Le terrain yprésien avec le terrain miocène 1er cycle : coupe Y.

Dans certains cas, ces failles ont engendré la formation de fossés d’effondrement affectant

les formations plio-quaternaires, cela est constaté à partir des coupes Y et T’’seulement.

Enfin, il est à remarquer que la tectonique semble plus cassante au niveau de Souk Ouled

Naadja et Magra.

21


Fig

. IV

.6. C

oupe

s gé

oéle

ctri

ques

sel

on le

s pr

ofil

s Y

et Z

.

22


b) Les cartes d’iso-résistivités apparentes

Fig. II.4. Coupes géoélectriques selon les profils P’’, Q’’,R’’,S’’,T’’,U’’,V’’,W’’ et X’’

23


La carte d’iso-résistivité apparente en ligne AB=600 m

Cette carte dont la profondeur d’investigation est comprise entre 60 et 150 m (Fig. II.5) montre

que :

Dans la partie occidentale, les résistivités faibles sont attribuées aux argiles sableuses du

Miocène 3e cycle, aux marnes du Miocène 2e cycle, aux argiles brunes du Lutétien

inférieur ou aux marnes et bancs gréseux à eau minéralisée du Miocène 2e cycle.

An niveau des profils B’ et D’, une plage résistante peut se rapporter aux conglomérats et

grés grossier du Miocène 3e cycle.

Dans la zone de Magra, les résistivités augmentent au niveau des profils W’’ et X’’ et

montrent donc la continuité en profondeur des conglomérats et grés grossiers du Miocène

3ecycle.les faible valeurs de résistivité représentent dans ce cas les argiles sableuses du

Miocène 3e cycle qui les surmontent.

La carte d’iso-résistivité apparente en ligne AB=1000 m

La profondeur d’investigation pour des AB=1000 m est supérieure à celle des AB=600 m.

L’étude de la carte d’iso-résistivité apparente pour une distance AB égale à 1000 m (Fig. II.6),

montre les particularités suivantes :

Les valeurs de ce paramètre varient dans l’espace selon les profils et vont, dans la région

de Magra, de 15 à 172 ohm.m

Les faibles valeurs de résistivités sont mesurés sur certains points de sondages des profils

P’’ et Q’’, cela est dû à l’influence des marnes du Miocène 2e cycle.

Vers l’Est et sur les autres stations de sondage, la résistivité augmente et atteint le seuil

de 90ohm.m, ça correspond aux graviers et sables.

La valeur obtenue en P1’’ est exceptionnelle, due probablement à la présence des

conglomérats du Miocène 3e cycle, recouverts dans cette zone par les argiles sableuse.

On remarque une diminution de la résistivité au niveau des sondages W’’ et X’’

comparativement aux valeurs observées sur la carte précédente. L’origine de cette

diminution revient aux marnes miocènes du 2e cycle.

24


Fig

.II.

5. C

arte

d’is

o-ré

sist

ivit

é en

lign

e A

B =

600

m

25


Fig

.II.

6. C

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d’is

o-ré

sist

ivit

é en

lign

e A

B =

100

0 m

26


II.3. Climatologie


L’environnement steppique reflète le climat de la zone d’étude dont le degré d’aridité est

dicté par plusieurs facteurs, les principaux étant : la latitude, l’altitude et l’éloignement de la mer.

En effet, la zone d’étude est situé au Sud-Est et à quelque 150 Km à vol d’oiseau de la côte

Méditerranéenne, ce qui lui confère un climat semi-aride caractérisé par de faibles précipitations

avec une moyenne de 210 mm pour la période (1984-2006) et une température moyenne de

19,5 C° pour la période (1988-2005).

La seule station météorologique proche de notre zone d’étude est la station de l’office

national de météorologie (ONM) de M’sila dont les caractéristiques sont représentées dans le

tableau ci-après.

Tableau. II.1. Caractéristiques de la station météorologique de M’sila

II.3.2. Précipitations moyennes mensuelles

Pour la région de M’sila, les données des précipitations moyennes mensuelles de l’année

1984 à 2006 montrent l’existence de deux périodes distinctes à savoir :

Une période humide : s’étendant du mois de septembre au mois de mai avec un

maximum enregistré au mois de mai.

Une autre sèche : de juin à août avec un minimum enregistré au mois de juillet

Tableau. II.2. Précipitation moyennes annuelles à la station de M’sila (Période : 1984-2006)

(Source : ONM)

Station Coordonnées géographiques

Altitude

Longitude Latitude

Msila

04° 30’E

35° 40’ N

441 m

Mois

S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A

Moy annuel

P

(mm)

24,87

23,13

23,61

21,95

21,04

14,26

16,30

16,96

26,09

10,78

4,13

7,83

210,5

27


Fig. II.6. Représentation graphique des précipitations moyennes mensuelles à la station de M’sila

(Période : 1984-2006)

II. 3.3. Températures

C’est un paramètre très important permettant la caractérisation du climat d’une région

donnée. Toutefois, vu sa liaison avec les phénomènes de condensation et d’évaporation, il est

déterminant dans l’établissement du bilan hydrologique.

Pour ce qui est du secteur étude, on dispose d’une série de donnée de température pour la

station de M’sila mise à notre disposition par l’ONM période 1988-2005.

La température moyenne interannuelle enregistrée à la station de Msila durant la période

de 1988 jusqu’à 2005 est de 19,17 °C.

Tableau. II.3. Températures maximales, minimales, moyennes mensuelles et annuelles à la station de M’sila (Période : 1988-2005)

Mois

S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A

Moy

annuel

T°C

Max

38,61

30,71

25,44

19,77

18,76

21,62

26,95

30,19

36,68

41,04

43,37

42,49

31,30

T°C

Min

13,51

8,15

1,50

-0,95

-1,38

-0,76

1,72

3,99

7,87

13,91

18,90

18,16

7.07

T°C

Moy

26,06

19,43

13,47

9,41

8,69

10,43

14,34

17,09

22,28

27,48

31,14

30,33

19.17

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

Sept Oct Nov Déc Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juil Aout

Mois

plu

ies

(m

m/m

ois

)

Precipitation (mm/mois)

28


Par ailleurs, on constate l’existence d’un écart considérable entre l’été chaud et sec et

l’hiver froid (Fig.II.7). En effet, le mois le plus froid est le mois de Janvier avec une température

moyenne mensuelle de 8,26 °C. Le mois de juillet est le plus chaud avec une température qui

atteint 43,37 °C.

On remarque aussi que les températures moyennes mensuelles présentent deux saisons à savoir :

Une saison chaude dont la température dépasse la moyenne, à savoir 19,17°C qui s’étend

du mois de Mai au mois d’Octobre.

Une saison froide allant de Novembre jusqu’au mois d’avril.

Fig. II.7. Moyenne des températures mensuelles à station de Msila

(Période : 1988-2005)

II.3.4. Vents

Le vent est l’un des éléments caractéristiques du climat régissant l’évaporation à la surface

du sol et de la végétation. Les résultats des moyennes mensuelles de la vitesse du vent moyen

enregistrés à la station de M’sila sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Tableau. II.4. Moyenne mensuelle des vitesses du vent moyen(en m/s) (Période : 1996-2005)

Mois

S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A Moy

annuel

Vitesse

(m /s)

3,83

3,8

3,95

4,09

4,02

3,98

4,29

5,42

4,82

4,50

4,77

4,24

4,31

Moyennes des températures mensuelles

station de Msila (1988-2005)

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

sept oct nov dec janv fev mars avril mai juin juil aout

Mois

Tem

péra

ture

en

°c

Température maximale mensuelle Températures moyennes mensuelles

Moyenne des temperatures mensuelles

29


Le tableau (II.4) montre que la force des vents est modérée durant toute l’année, plus important au printemps avec un maximum de 5,42 m /s au mois d’Avril. Les vitesses minimales sont enregistrées en mois d’Octobre avec une vitesse de 3,8 m/s.

II.3.5. Humidité

L’humidité relative de l’air est le rapport, exprimé en %, de la tension de vapeur d’eau à la

tension de vapeur d’eau saturante. C’est un élément atmosphérique très important puisqu’il

donne le taux de condensation de l’atmosphère. Les données d’humidité relative moyenne à la

station de Msila pour la période 1996-2005 sont reportées dans le tableau ci-après.

Tableau.II.8. Humidité relative moyenne (en %) à la station de M’sila (Période 1996-2005)

Sur le tableau ci-dessus, on distingue deux périodes : l’une humide allant du mois d’Octobre au mois de Mars avec un maximum de 76 % au mois de Janvier, et une période sèche s’étend du mois d’avril au mois de septembre.

II.4. Conclusion

L’étude a mis en évidence l’existence d’un aquifère plio-quaternaire, formé généralement

par des sables limoneux, correspondant à une nappe captive bicouches parfois multicouches. Son

épaisseur est estimée à 150 m environ. Le toit de cette nappe n’est pas bien net au niveau de la

plaine de Magra et les études actuelles ne permettent pas de tracer une limite claire entre cette

nappe captive et la nappe libre sus-jacente.

L’interprétation des coupes géo électriques et des différentes cartes de résistivité apparente

a permis de connaître les variations et l’évolution des résistivités en surface et en profondeur et à

partir de là, nous constatons que la zone de Magra est une zone résistante (présence de

conglomérats et grés grossiers du Miocène) ce qui permet de rendre cet horizon susceptible de

constituer un bon aquifère en profondeur.

A travers les coupes géo-électriques, nous avons constaté que le système de failles de

direction NNW-SSE peut constituer une voie d’échange et d’alimentation entre aquifères

superposés, c'est-à-dire entre la nappe libre et la nappe captive.

Mois

S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A Moy

annuel

Humidité

(%)

55

61

71

75

76

66

59

56

51

43

38

42

58

30


Les précipitations moyennes mensuelles montre une irrégularité suivant les saisons ce qui

indique que la recharge des nappes se fait essentiellement lors des crues de l’oued Soubella

inondant de vaste étendues de la plaine.

La température moyenne de la région est de l’ordre de 19,17 °C et l’humidité relative

moyenne (58%) engendrent des écarts importants entre l’été chaud et sec et hiver froid.

Les vents du Sud (sirocco) sont fréquents surtouts au printemps, ce qui a une influence

néfaste sur la végétation et augmente considérablement le pouvoir évaporant des sols.

La région montre une topographie plate favorisant plutôt l’infiltration que le ruissellement.

Il est recommandé et très intéressent de prendre en considération les constatations ci-

dessus et d’effectuer des forages de reconnaissance pour étudier le terrain miocène qui peut

contenir des quantités d’eaux considérables et permettre de multiplier les ressources

hydrauliques dans la région.

Chapitre III :

Qualité des eaux souterraines de la nappe de

Magra

31

Chapitre III : Qualité des eaux souterraines de la nappe de MAGRA

III. Etude hydrochimique

III.1. Introduction

L’étude hydrochimique est considérée comme complémentaire de l’étude

hydrodynamique, elle permet de déterminer la qualité de l’eau et résoudre un certain nombre

de problèmes d’alimentation, de drainage et de l’écoulement souterrain.

Dans cette partie du travail, nous tenterons de développer une étude hydrochimique de

la nappe quaternaire de Magra et ce en fonction des données mises à notre disposition.

III.2. Hydrochimie de la nappe quaternaire

On dispose de vingt-huit analyses d’eau de la nappe quaternaire, bien réparties sur le

terrain étudié, effectuées au laboratoire d’hydrochimie de l’ANRH (voir Annexe 01). L’étude

hydrochimique de ces eaux s’est basée sur :

Les mesures des paramètres physico-chimiques notamment la conductivité électrique,

la dureté et le potentiel hydrogène (pH).

Les analyses chimiques à base de la titrimétrie au laboratoire.

L’interprétation des résultats des analyses pour les échantillons prélevés au niveau des

ouvrages captant cet horizon aquifère.

III.2.1. Les caractéristiques physico-chimiques

Les paramètres physico-chimiques mesurés après les prélèvements sont le potentiel

d'hydrogène, la conductivité électrique et la dureté.

III.2.1.1. La conductivité

Mesurée à l’aide d’un conductimètre in-situ et ramenée à une température standard

correspondant à la température moyenne annuelle de l’eau dans la nappe étudiée. La

conductivité représente l’aptitude à laisser passer le courant électrique d’où son nom et traduit

globalement la teneur d’une eau en sels dissous ; elle est d’autant plus élevée que la

minéralisation est importante.

Sur la base de 28 échantillons prélevés durant la campagne citée ci-dessus, la

conductivité électrique montre des valeurs allant de 1 100 S/cm à 6 900 S/cm avec une

moyenne qui ne dépasse pas 2 522 S/cm.

On constate, par endroits, que ce paramètre s’accroît de l’amont en aval dans le sens

d’écoulement des eaux souterraines. Cela est dû à la circulation relativement lente des eaux

souterraines favorisant la dissociation des minéraux de l’encaissant.

32


La variation de la valeur de conductivité est due aussi probablement à l’interconnexion

des aquifères entre eux et aux apports échangés.

III.2.1.2. Indice d’échange de base

Au cours de son trajet, l’eau souterraine entre en contact avec les constituants de la formation

encaissante où des échanges peuvent se faire entre les ions de cette eau et ceux des terrains

traversés. L’indice d’échange de base est le rapport entre les ions échangés et les ions de

même nature primitivement existant. Dans la zone saturée, ces interactions peuvent produire

une modification dans la nature de l’eau.

L’indice d’échange de base ou i.e.b ou encore indice de déséquilibre chloro-alcalin

défini par SCHOELLER(1934) s’exprime selon la formule suivante : �. . = ��− − [� + + �+ ]��−

D’après SCHOELLER :

- Si l’i.e.b 0 les ions K+ et Na+ de l’eau sont échangés contre le Ca2+ et le Mg2+du

terrain encaissant.

- Si l’i.e.b 0 le Ca2+ et Mg2+de l’eau sont échangés contre le Na+du terrain

encaissant.

- Si l’i.e.b 0 pas d’échange ionique.

L’examen des valeurs de l’indice d’échange de base forme deux groupes

d’échantillons :

Le premier, rassemblant la majorité des points, montre des valeurs négatives

témoignant les échanges des ions � 2+et �2+ de l’eau contre les ions +et �+ de

l’encaissant.

Le second montre des valeurs qui oscillent entre 0.03 et 0.54, il y a donc une

substitution de � 2+ et �2+ du terrain contre �+ et + de l’eau.

Ce résultat s’explique par la nature lithologique de la nappe quaternaire de Magra,

composée d’alluvions.

33


III.2.1.3. Le titre hydrométrique ou la dureté (degré hydrométrique) dh

Le titre hydrométrique de l’eau correspond à la somme des concentrations métalliques à

l’exception de ceux des métaux alcalins et de l’hydrogène, en meq /l (milliéquivalent par litre)

ou en °F (degré Français).

Cette concentration représente la teneur totale en ions calcium et magnésium auxquels

s’ajoutent accessoirement les éléments rares tel que le Fe, Ba, Sr et Mn.

Le degré hydrométrique total ou le degré hydrométrique tout court traduit la dureté de

l’eau.

Dans la présente étude, la dureté sera obtenue de la façon suivante : ℎ = �� 2+ + � �2+ (meq/l)

Ou ℎ = �� 2+ + � �2+ ×5 (°F)

Voici le tableau des normes de classification de l’eau en fonction de sa dureté.

Tableau III.1. Les normes de classification des eaux en fonction de la dureté

L’eau potable doit avoir une dureté comprise entre 12 et 15 d°F. Une eau très douce

(faible teneur en� 2+ � �2+) peut poser des problèmes de décalcification, par contre, une

eau trop dure devient impropre à la consommation.

D’après les valeurs de degré hydrométrique calculées pour l’ensemble des échantillons

prélevés, nous constatons que les eaux de la nappe quaternaire de Magra sont très dures.

III.2.1.4. Le potentiel hydrogène pH

A l’aide d’un pH-mètre, appareil électrique, on peut mesurer directement la

concentration en ion �+ à la température de l’eau, qui représente l’acidité ou la basicité d’une

solution donnée et de l’eau en particulier. Le pH est exprimé en log décimal : = �� log [�+] Les résultats des mesures effectuées sur les échantillons ont permis de constater que les

eaux de la nappe étudiée sont légèrement alcalines (basiques) dont les valeurs du pH oscillent

entre 7,1 et 8.

dh (°F) 0 à 3 3 à 15 15 à 30

40

Caractère

de l’eau Très douce Douce Dure Très dure

34


III.2.1.5. Le résidu sec

Le résidu sec est obtenu après dessiccation à 105 °C. Les normes mondiales

recommandent une valeur limite acceptable de 1000 mg/l.

Dans la nappe quaternaire de Magra, la minéralisation des eaux souterraines est élevée à

l’exception de quelques points où elle est au-dessous de la valeur suscitée.

Ce résultat ne peut être expliqué que par la forte dissolution des formations traversées

par les eaux infiltrées.

III.2.2. L’évolution du chimisme des eaux souterraines dans l’espace

III.2.2.1. Les teneurs en Calcium (��+)

Les concentrations en Ca2+ s’échelonnent entre 61 et 536 mg/l. L’eau s’enrichit en

calcium par des échanges ioniques avec le terrain traversé tels que les alluvions de la plaine,

les calcaires et les dolomies datant du Barrémien et de l’Aptien, au Sud des monts du Hodna

(situés à amont du sous bassin).

III.2.2.2. Les teneurs en Magnésium ( ��+)

Les concentrations en ion Mg2+sont en partie moins élevées que celles du Ca2+, variant

entre 60 et 371 mg/l. Le Magnésium provient en partie du flanc Sud des Monts du Hodna.

L’action des eaux sur les calcaires dolomitiques du Barrémien et de l’Aptien libèrent les

cations Mg2+ qui sont véhiculés jusqu’en aval.

III.2.2.3. Les teneurs en Sodium-Potassium ( �++�+)

L’étude de l’ensemble des cations ++�+montre le même caractère observée pour les

éléments chimiques précédents. La concentration de + varie entre 30 et 690 mg/l. Les

fortes valeurs se situent près du chott. On remarque une évolution progressive, de façon

générale, du Nord vers le Sud, due aux facteurs climatiques régissant la concentration et à la

nature lithologique de l’aquifère, donc les eaux tendent à se charger en + et �+ en

circulant vers l’aval.

III.2.2.4. Les teneurs en Chlorure (��−)

Dans la plaine de Magra, les teneurs en chlorures des eaux souterraines sont importantes

par endroit et varient entre 45 et 1800 mg/l. Les concentrations les plus fréquentes sont

comprises entre 55 et 350 mg/l/. On remarque que les teneurs en chlorures s’accroissent dans

le sens de l’écoulement des eaux souterraines. Les eaux ont tendance à se charger en ions Cl−le long de leur trajet souterrain.

35


III.2.2.5. Les teneurs en Sulfates (��−)

Les concentrations en sulfates des différents points d’eaux varient entre 208 et 1665

mg/l à l’exception de deux valeurs qui avoisinent les 2000 mg/l.

Les faibles teneurs sont mesurées au Nord. Les valeurs augmentent vers le Sud en se

rapprochant du chott. Les sulfates prédominent sur l’ensemble des anions dans la majorité des

points d’eau. Ces concentrations deviennent de plus en plus importantes dans le sens de

l’écoulement souterrain.

III.2.3. Classification des eaux et représentation graphique

III.2.3.1. Classification des eaux de la nappe alluviale selon le diagramme losangique

de PI PER

Le diagramme sur lequel va se baser cette classification se compose de deux triangles équilatéraux et un losange dont les côtés sont subdivisées en parties égales graduées de 0 à 100 %.

Le principe de cette classification est simple et consiste à rapporter sur deux sous triangles, un pour les cations et l’autre pour les anions, les quantités en réaction exprimées en pourcentage de chaque anion et cation, ces points projetés sur le losange permettent de mettre en évidence les faciès chimiques.

Selon ce diagramme, les eaux de la nappe quaternaire de Magra sont : sulfatées et chlorurées, calciques et magnésiennes (Fig. III.1 et 2).

Fig.III.1. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra

Selon le diagramme de PIPER

36


Fig.III.2. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra

Selon le diagramme de PIPER

III.2.3.2. Classification des eaux de la nappe alluviale selon le diagramme semi

logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF

Les résultats des analyses chimiques ont été portés sur les diagrammes semi

logarithmiques de SCHOELLER-BERKALOFF où chaque composition chimique sera

représentée par une ligne figurative.

L’examen de la forme et de la position de cette ligne permettra de définir le faciès

chimique d’une eau et de comparer les échantillons entre eux.

On remarque bien que les diagrammes de SCHOELLER-BERKALOFF (Fig.III.3, 4, 5,

6 et 7) donnent une classification très proche de celle obtenue par la classification de

STABLER et permet de distinguer les familles d’eau suivantes :

Eau sulfatée magnésienne ; Eau sulfatée calco-magnésienne ; Eau sulfatée calcique.

Eau sulfatée sodique ; Eau chlorurée magnésienne ; Eau chlorurée sodique.

Eau bicarbonatée et sulfatée magnésienne.

Ce diagramme permet aussi de déterminer la potabilité des eaux analysées. En effet, les

eaux de la nappe étudiée ont une potabilité médiocre.

37


Fig. III.3. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra selon le diagramme semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF

(Faciès chimique: sulfaté magnésien)

38


Fig. III.4. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra selon le diagramme

semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF (Faciès chimique : sulfaté calco-magnésien).

39



semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF (Faciès chimique : sulfaté calcique)

40



Semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF

(Faciès chimique : bicarbonaté et sulfaté magnésien)

41


Fig. III.7. Classification des eaux de la nappe quaternaire de Magra selon le diagramme semi-logarithmique de SCHOELLER-BERKALOFF

(Faciès chimique : P17 sulfatée sodique ; P22 : chloruré sodique et P23 : chloruré magnésien).

42


III.3. Potabilité des eaux de la nappe quaternaire

La potabilité et la qualité des eaux sont déterminées à partir des teneurs en éléments

chimiques qu’elle contient. Elles sont donc fonction de la concentration des éléments

chimiques. Par définition (J. Rodier, 1978), la concentration maximale admissible correspond

à la quantité maximale de substances à tolérer par l’organisme sans danger pour la santé.

Pour définir la potabilité des eaux étudiées, nous avons utilisé les normes de potabilité

physico-chimique basées sur la concentration en ions selon l’Organisation Mondiale de la

Santé (O.M.S). Voici le tableau ci-dessous des normes conventionnelles.

Tableau. III.3. Normes mondiales de potabilité des eaux, selon l’OMS

Elément chimique

Maximale recommandée (mg/l)

Maximale acceptée (mg/l)

Maximale admissible (mg/l) Ca2+ - 75 200 Mg2+ 30 50 150 Na+ 60 20 150 K+ 10 10 So42− 150 200 400 Cl− 350 200 600

Source : Rodier, 1978

Bien que les eaux de la nappe quaternaire de Magra sont utilisées pour la potabilité et

les besoins domestiques, les teneurs en certains éléments chimiques et pour certains puits

dépassent légèrement les concentrations maximales admissibles notamment en Ca2+, Mg2+ et

Na+.

Les concentrations en calcium sont considérables et atteignent une valeur exceptionnelle

de 536 mg/l, mais la moyenne est au tour de 214 mg/l qui est proche de la teneur maximale

admissible.

Quant au magnésium, la moyenne est de 155 mg/l, une valeur voisine du seuil

maximum accepté. Cela n’exclut pas l’existence de quelques teneurs importantes comme est

le cas en P10 et P23 où la quantité de magnésium est respectivement 371 et 319 mg/l.

Les teneurs en sodium ne règnent pas loin au-dessus de la valeur optimale des normes.

Sa présence dans les eaux échantillonnées est en moyenne de 176 mg/l.

43


Sur l’ensemble des échantillons, le potassium ne présente guère une teneur qui touche le

sommet des normes mondiales. Sa moyenne et de 6.5 mg/l. Exceptionnellement, le point P10

contient 24 mg/l de potassium dans sa composition.

Les quantités des chlorures dans les eaux de la nappe étudiée sont acceptées et ne

dépassent pas les 540 mg/l. On note deux teneurs qui franchissent les normes recommandées

en P22 et P23.

Les eaux de la nappe quaternaire de Magra sont alourdies par les fortes concentrations

en sulfates (S 42−) présentant un écart remarquable comparativement aux normes. La

moyenne des teneurs en sulfates est de 823 mg/l, une valeur qui va loin au-delà des quantités

maximales acceptées. Donc il faut tenir compte de ce comportement de ces eaux avant de

décider dans quel usage seront destinées.

On constate que ces eaux souterraines ont une potabilité passable à médiocre et se

caractérisent par une forte minéralisation essentiellement chargées en sulfates.

En général, tous les points d’eau analysés ne présentent pas de problèmes dans leurs

usages domestiques à l’exception des puits P10, P22 et P23 fournissant une eau qui présente

un éventuel danger pour la santé humaine.

III.4. L’aptitude des eaux de la nappe quaternaire à l’irrigation

Les deux principaux critères d’évaluation d’une eau d’irrigation sont la salinité et

l’alcalinité, car un excès de sel augmente la pression osmotique de l’eau du sol et provoque

des conditions qui empêchent les racines d’absorber l’eau, provoquant une sécheresse

physiologique et un flétrissement des plantes puisque les racines n’absorbent pas

suffisamment d’eau pour remplacer celle perdue par évapotranspiration.

III.4.1. La salinité

Les principaux sels responsables de la salinité de l’eau sont les sels de calcium (Ca2+),

de Magnésium (Mg2+

), de Sodium (Na+), de Potassium (K

+), les Chlorures (Cl

-), les Sulfates

(SO4

2-) et les Bicarbonates (HCO3

-).

Une valeur élevée de la salinité signifie une grande quantité d’ions en solution, ce qui

rend plus difficile l’absorption de l’eau et des éléments minéraux par la plante, et peut même

causer des brûlures racinaires.

44


La salinité est mesurée par deux manières :

Soit par les Matières Dissoutes Totales (TDS), en mg/l ;

Ou, par la Conductivité Electrique (CE), en mmhos/cm, mS/cm ou dS/m.

Tableau. III.4. Tolérance des plantes aux sels, selon FAO 2005

CE (dS/m) Sels (g/l) Effet

< 2,0 - Négligeable

2,2 – 4,0 < 1,5 Quelques dégâts sur les cultures sensibles

4,0 – 8,0 1,5 – 3,5 Dégâts sérieux sur la plupart des cultures

8,0 – 15,0 3,5 – 6,5 Seules les cultures tolérantes qui résistent

> 15,0 > 6,5 Peu de cultures survivent

III.4.2. L’alcalinité

Représente la proportion relative des cations sodium (Na+) par rapport aux autres. Cet

élément est considéré comme étant l’élément le plus indésirable dans l’eau d’irrigation. Une

quantité importante de Sodium dans l’eau peut avoir un effet principalement sur la

perméabilité du sol et sur l’infiltration de l’eau, puisque le sodium remplace le calcium et le

magnésium adsorbés sur les particules d’argile et provoque la dispersion des particules du sol.

Le sol deviendra, donc, compact et imperméable à l’état sec.

Le sodium contribue, également, de façon directe à la salinité totale de l’eau et peut être

très toxique pour des cultures sensibles telles que : les carottes, les haricots, les fraises, les

framboises, les oignons … etc. Le SAR nous informe sur l’alcalinité de l’eau.

Le S.A.R s’obtient par la formule suivante : S. A. R = rNa+√rCa2++rMg2+2

D’où :

S.A.R < 6 Cette eau n’est pas alcaline (convenable à l’irrigation).

6 < S.A.R < 9 Cette eau est assez alcaline et peut avoir un effet assez important sur la structure du sol - Réduction de l’infiltration. S.A.R > 9 Cette eau est très alcaline (Danger sur la plante et le sol)

Les valeurs obtenues après l’estimation du S.A.R (voir annexe hydrochimie 01) sont inférieures à 9. Donc, on constate que ces eaux sont assez bonnes du point de vue Alcalinité, mais selon la salinité ses eaux présentent un danger pour l’irrigation des champs de la plaine de Magra.

45


III.5. Conclusion

L’étude de la qualité des eaux de la nappe quaternaire dans la plaine de Magra a

permis de révéler les principaux traits suivants :

Cette nappe présente une minéralisation assez élevée. Les valeurs de conductivité les

plus fréquentes sont comprises entre 1300 S/cm et 2800 S/cm.

les eaux de cette nappe sont considérées comme très dures à caractère basique avec un

pH copris entre 7,1 et 8.

Les faciès chimiques se regroupent en plusieurs familles. cela s’explique par la nature

lithologique des alluvions et l’interconnexion entre aquifères superposés.

Le faciès dominant est le sulfaté magnésien, puis le sulfaté calcique, cela est obtenu par

les classifications de : PIPER et SCHOELLER-BERKALOFF.

Les teneurs en magnésium sont élevées ; il provient surtout du flanc Sud des monts du

Hodna suite à l’action des eaux sur les calcaires dolomitiques du Barrémien et de

l’Aptien et aux échanges ioniques qui se font entre les deux.

Les calculs de l’i.e.b montre que les échanges des ions Ca2+, Mg2+ , Na+ et K+ se font

dans les deux sens entre l’eau et l’encaissant. Cela dépend de la nature lithologique du

terrain et la minéralisation de l’eau.

Les concentrations en éléments chimiques dépassent, par endroit, les normes

internationales, en particulier le magnésium, le calcium, le sodium et surtout les

sulfates qui rendent ces eaux fortement minéralisées. C’est la raison pour laquelle nous

recommandons de faire des analyses chimiques de façon continue et périodique et être

prudent dans la destination de ces eaux.

Les eaux de la nappe quaternaire ont une potabilité médiocre et peuvent être destinées

pour l’usage industriel, agricole et domestique (après traitement).

Chapitre IV :

Cartographie de la qualité des eaux

souterraines de la nappe de Magra

46

Chapitre IV : Cartographie de la qualité des eaux souterraines

IV.1. Introduction

Dans la région du Hodna, l'eau potable et l'irrigation proviennent principalement des

eaux souterraines, ce qui joue un rôle essentiel dans le développement de cette zone.

L'hydrochimie de ces eaux souterraines peut être affectée par de multiples facteurs naturels,

tels que les réactions chimiques entre l'eau et le sol ou les sédiments, les réactions

biochimiques et les interactions eaux de surface et eaux souterraines, ainsi que les activités

humaines.

Dans ce travail, l’objectif est d’élaborer deux cartes : carte d’aptitude à l’irrigation et la

carte de la potabilité des eaux de la nappe quaternaire de MAGRA à partir des données

récoltées lors de la réalisation d’une compagne d’échantillonnage dans la région d’étude

(plaine de Magra - W. M’Sila) en mai 2014.

L’élaboration de ses cartes à été faite par l’utilisation des méthodes d’interpolations dans

un Système d’Information Géographique (SIG).

IV.2. Matériels et méthodes

La figure IV.1 montre la localisation des points où des prélèvements ont eu lieu dans la

nappe de la plaine de Magra. Un total de 28 échantillons a été prélevé à partir du système

aquifère durant la période de mai 2014. Les paramètres physico-chimiques (pH, conductivité,

température) ont été mesurés in situ. Les analyses chimiques des éléments majeurs (Ca2+,

Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, HCO3

-) ont été réalisées au laboratoire d’hydrochimie de l’ANRH.

47


715000 730000700000685000

255000

270000

N

Quaternaire : conglomérat, galet, sable, argile, calciare et gypse

Miocène : calciare gréseux et marne

Paléocène : conglomérat, galet, sable et gravier

Crétacé : grès, argile, carbonate et marne

Jurrassique : carbonaté

7500 km0

Oued

Point d'eau

Trias : argile et gypse

Magra

Oue

d N

akha

r

Oue

d Enn

fida

Monts du Hodna

Chott El Hodna

Chebkat Magra

Souk des O. Nedja

Souk El KhemisVers M'Sila

Oued

Soubel

la

Chott

Fig. IV.1. Localisation des points d’eaux analysées

IV.2.1. Aperçu général sur les méthodes d’interpolations dans le SIG

L’interpolation spatiale est le processus d’utilisation des points avec des valeurs

connues pour des valeurs estimées à d’autres points inconnus. Par exemple, pour faire une

carte des précipitations (pluie) de votre pays, vous ne trouverez pas assez de stations météo

réparties uniformément pour couvrir l’entier de la région. L’interpolation spatiale peut estimer

la température à des endroits sans données enregistrées en utilisant des relevés de

températures connus dans des stations météo à proximité. Ce type de surface d’interpolation

est souvent appelé surface statistique. Les données d’altitude, de précipitations,

d’accumulation de neige, de table d’eau et de densité de population sont d’autres types de

données qui peuvent être calculées par interpolation

En raison du coût élevé et des ressources limitées, la collecte de données est

généralement menée que dans un nombre limité d’emplacements de points sélectionnés. Dans

les SIG, l’interpolation spatiale de ces points peut être appliquée pour créer une surface raster

avec les estimations faites pour toutes les cellules raster.

48


Afin de générer une carte continue, par exemple une carte d’élévation numérique à

partir de points d’altitude mesurés avec un appareil GPS, une méthode d’interpolation adaptée

doit être utilisée pour estimer de manière optimale les valeurs à ces endroits où aucun des

échantillons ou mesures ont été pris. Les résultats de l’analyse d’interpolation peuvent ensuite

être utilisés pour les analyses qui couvrent la zone entière et pour la modélisation.

Il existe plusieurs méthodes d’interpolation. Nous présenterons, dans cette étude, deux

méthodes largement utilisées, à savoir : la Pondération par Distance Inverse (IDW) et le

Krigeage.

IV.2.1.1. Pondération par Distance Inverse (IDW)

L'interpolation de pondération par l'inverse de la distance (IDW) détermine les valeurs

de cellule via la combinaison pondérée de manière linéaire d'un ensemble de points

d'échantillonnage. La pondération est une fonction d'inverse de la distance. La surface qui est

interpolée doit être celle d'une variable dépendante de l'emplacement.

Fig. IV.2. Exemple d’interpolation par la méthode d’IDW

Cette méthode suppose que l'influence de la variable tracée décroît avec la distance par

rapport à l'emplacement échantillonné. Par exemple, lors de l'interpolation de la surface du

pouvoir d'achat des consommateurs pour l'analyse d'un site de détaillants, le pouvoir d'achat

d'un emplacement plus lointain aura moins d'influence car les gens ont tendance à effectuer

leurs achats à côté de chez eux.

L'IDW repose principalement sur l'inverse de la distance élevée à une puissance

mathématique. Avec le paramètre Puissance, vous pouvez contrôler la signification des points

connus sur les valeurs interpolées en fonction de leur distance par rapport au point en sortie. Il

s'agit d'un nombre positif et réel dont la valeur par défaut est 2.

49


La définition d'une puissance plus élevée permet une concentration sur les points les

plus proches. Ainsi, les données proches auront plus d'influence et la surface comportera

davantage de détails (sera moins lisse). Lorsque la puissance augmente, les valeurs interpolées

commencent à approcher la valeur du point d'échantillonnage le plus proche. Une valeur de

puissance moins élevée accorde plus d'influence aux points environnants les plus éloignés, ce

qui génère une surface plus lisse.

Puisque la formule IDW n'est pas liée à un processus physique réel, il n'y a aucun

moyen de savoir si une valeur de puissance particulière est trop élevée. D'une manière

générale, une puissance de 30 est considérée comme extrêmement élevée et est donc à utiliser

avec prudence. N'oubliez pas également qui si les distances sont grandes ou si la valeur de

puissance est élevée, les résultats peuvent être incorrects.

On considère qu'une valeur de puissance est optimale lorsque l'erreur absolue moyenne

minimale est la plus basse. L'extension « ArcGIS Geostatistical Analyst » permet d'étudier

ceci (Voir : Aide ArcGIS 10.2.2)

IV.2.1.2. Le krigeage

Les outils d'interpolation IDW (Pondération par l'inverse de la distance) et Spline sont

considérés comme des méthodes d'interpolation déterministe, car ils sont directement basés

sur des valeurs relevées avoisinantes ou des formules mathématiques spécifiques qui

déterminent le lissé de la surface résultante. La seconde famille de méthodes d'interpolation

comprend les techniques géostatistiques (telles que la méthode de krigeage) qui sont basées

sur des modèles statistiques comprenant l'auto-corrélation, c'est-à-dire les relations statistiques

entre les points mesurés. Par conséquent, les techniques géostatistiques ont non seulement la

capacité de produire une surface de prévision, mais elles peuvent aussi fournir des mesures

quant à la certitude ou l'exactitude de ces prévisions.

L'outil Krigeage présuppose que la distance ou la direction liant les points

d'échantillonnage reflète une corrélation spatiale pouvant expliquer les variations de la

surface. L'outil Krigeage applique une fonction mathématique à tous les points, ou certains

points déterminés, situés dans un rayon précis. Il détermine la valeur en sortie de chaque

emplacement.

Le krigeage est un processus multiple ; il comprend l'analyse statistique exploratoire des

données, la modélisation des variogrammes, la création de la surface et éventuellement

l'exploration de la surface de variance.

50


L'outil Krigeage est particulièrement adapté aux cas où l'on sait qu'il existe dans les

données une corrélation spatiale de distance ou une déviation directionnelle. Elle est souvent

utilisée en science géologique et minière. (Aide ArcGIS 10.2.2)

A. Notions générales

Le Krigeage se présente comme l’une des techniques les plus performantes de

prédiction, elle tient compte de l'information fournie par le variogramme et elle permet ainsi

une estimation avec précision connue des propriétés de la variable étudiée en des sites peu ou

non échantillonnés (Walter, 1990 ; Aubry, 2000 ; Walter, 2002 ; Deraisme et Bobbia, 2003).

C'est une méthode probabiliste d'interpolation spatiale, car elle considère que le champ

spatial de la variable étudiée est une réalisation d'une fonction aléatoire (Voltz, 1986 ; Aubry,

2000).

Le Krigeage définit un estimateur Z* d'une propriété Z en un point quelconque de

l'espace géographique. Cette estimation est faite à partir des observations effectives Z(x) de la

propriété étudiée.

Il fournit ensuite un indicateur de la précision de l'estimation faite à travers une variance

d'estimation (Walter, 1990 ; Aubry, 2000 ; Walter, 2002).

B. Différents types de krigeage

B.1. Le krigeage ordinaire

La forme la plus simple et la plus employée de cette technique est celle du krigeage

linéaire. L'estimation de Z*(Xo) faite en un point Xo par le krigeage linéaire est :

∗ � = ∑ ��. � ��=

Où :

n : est le nombre de points expérimentaux pris en compte dans l'estimation.

λi : est le poids affecté au point expérimental Xi.

Afin de résoudre le système d'équations induit par la recherche des poids λi, il faudrait

introduire des conditions d'optimisation (Walter, 1990 ; Aubry, 2000). Ces conditions sont:

-Non biaisée : c'est un choix selon lequel l'erreur moyenne doit être nulle : �[ ∗ � − � ] =

51


- Variance d'estimation minimale

� �[ ∗ � − � ] minimale

Donc, la variance d'estimation est indicatrice de la précision des estimations faites : d'autant

qu'elle soit grande, l'estimation est moins précise (Walter, 2002 ; Douaoui, 2005).

Aussi, Walter en 2002 précise que le calcul du poids affecté à un point observé ne dépend pas

de la valeur de la variable étudiée en ce point. Il dépend uniquement :

- De la structure spatiale de la variable relevée par le variogramme.

- De la distance géographique du point observé au point estimé.

B.2. Le krigeage en bloc

Il est considéré comme une simple extension du krigeage ordinaire. Au lieu de faire une

estimation en un point, l'estimation porte sur la valeur moyenne d'une propriété sur une

surface. Cette technique est utilisée pour obtenir des cartes plus lissées ou pour estimer des

stocks, des gisements, …etc. (Walter, 2002).

B.3. Le krigeage disjonctif

Ce type de krigeage utilise une fonction plus générale qu'une simple combinaison

linéaire des valeurs aux points observés pour l’estimation Cette technique permet de tracer des

cartes de probabilité qui ne dépassent un seuil donné, elle est souvent utilisée pour

cartographier un polluant. (Aubry, 2000 ; Walter, 2002).

B.4. Le cokrigeage

Cette technique est employée lorsqu’une corrélation existe entre deux variables, son

emploi put être facile (observation sur terrain) ou difficile (par exemple mesure physique au

laboratoire). Le cokrigeage permet de cartographier une variable peu échantillonnée en

utilisant les observations plus nombreuses d'une variable facile d'accès (Wackemagel, 1993 ;

Aubry, 2000 ; Douaoui, 2005).

B.5. Le krigeage d'indicatrices

Il s’agit d’une approche qui se base essentiellement sur une transformation préalable de

la variable étudiée en indicatrice prenant la valeur 0 et 1 selon des seuils choisis de la variable

(Walter, 2002; Douaoui, 2005).

52


L'idée de base repose sur le fait que l'analyse spatiale par ce type de krigeage se fait non

pas sur la variable elle-même mais sur la transformée de cette variable par codage binaire dite

fonction indicatrice (Wackernagel, 1993 ; Walter, 1993 ; Douaoui, 2005).

Soit Z la variable étudiée avec des réalisations Z(Xi) en des points de coordonnées Xi, si

on considère un seuil donné « c» de cette variable, on peut définir une fonction binaire "I"

appelée fonction indicatrice [I(xi, c)] prenant la valeur 0 ou 1 pour tout point échantillonné

Z(Xi) (Douaoui, 2005), telle que :

- Si : �� ≤ �alors� ��, � =

- Si : �� > �alors� ��, � =

Cette approche est dans le cas où on étudie une variable qui présente une variabilité

spatiale régionale et locale importante, une loi de distribution qui n'est pas normale et un

nombre important de valeurs extrêmes (Douaoui, 2005). Ces valeurs extrêmes qui ont

tendance à être éliminées par krigeage ordinaire (Walter, 2002).

Choses à savoir !

Il est important de se souvenir qu’il n’y a pas de méthode unique d’interpolation qui

peut être appliquée à toutes les situations. Certaines sont plus exactes et utiles que d’autres

mais prennent du temps à calculer. Elles ont toutes des avantages et des désavantages. En

pratique, le choix d’une méthode particulière d’interpolation devrait dépendre des données

d’échantillon, du type de surfaces qui doivent être générées et de la tolérance de l’estimation

des erreurs. Généralement, une procédure en trois étapes est recommandée :

1. Évaluer les données d’échantillon. Faites ceci pour avoir une idée de comment les données

sont distribuées dans la zone car cela peut fournir des conseils sur la méthode d’interpolation

à utiliser.

2. Appliquer une méthode d’interpolation qui est la plus appropriée à la fois pour les données

d’échantillon et les objectifs de l’étude. Lorsque vous doutez, essayez plusieurs méthodes, si

disponible.

3. Comparer les résultats et trouver le meilleur résultat et la méthode la plus appropriée. Ceci

peut ressembler à un processus qui prend au début du temps. Cependant, dès que vous

gagnez en expérience et en connaissance des différentes méthodes d’interpolation, le temps

requis pour la génération de la surface la plus appropriée sera grandement réduit.

53


IV.2.2. Méthode d’interpolation utilisée dans cette étude

On a utilisé au début la méthode de Krigeage pour l’élaboration des deux cartes (carte

d’aptitude à l’irrigation et la carte de la potabilité). Vu que c’est la méthode la plus utilisée

dans le monde. Elle est applicable pour la réalisation de la carte d’aptitude à l’irrigation, mais

pour la carte de potabilité et lors de l’interpolation de certains éléments chimiques des défauts

ou des résultats en quelques sortes inexploitables sont donnés par le logiciel. Pour ce on a fait

appel à la méthode IDW qui a donnée des résultats plus satisfaisants et aussi après avoir

consulté quelques travaux de recherches (articles) dans le même contenu que la nôtre et dont

la méthode utilisée est le IDW.

IV.2.3. Les étapes d’élaboration de notre carte d’aptitude à l’irrigation et ’interprétation des résultats

On s’est basé dans l’élaboration de cette carte sur deux critères : la salinité et l’alcalinité

dont la conductivité électrique (CE) nous informe sur la salinité et le SAR (sodium absorption

ratio) nous informe sur le deuxième critère.

a. La Conductivité Electrique

Une eau est dite acceptable, si la CE < 1,5 g/l (Voir le tableau III.4).

a.1. Interprétation de la carte de la CE

D’après la figure IV.3, on constate la présence de trois surfaces dont :

- Une grande surface de la région d’étude appartient à la deuxième classe (voir tableau

III.4) dont les valeurs de la CE sont comprissent entre 2,20 et 4,00 ds/m où le risque

de salinité est faible à l’exception les cultures sensibles tels l’ail, l’oignon, les haricots

et les fraises.

- 20 % du total possède des valeurs de CE qui varient entre 1,20 et 2,30 ds/m donc

acceptable pour toutes les cultures.

- Une très faible partie de la zone d’étude où les valeurs de CE sont élevées et le risque

de salinité est fort pour la plupart des cultures.

54


Fig. IV.3 : Carte de la Conductivité Electrique des eaux de la nappe de Magra

55


b. Le S.A.R :

Ce terme est très utilisé et exprime le niveau d’alcalinité de l’eau

Tableau IV.1 risque d’alcalinité selon les valeurs du SAR

b.1. Interprétation de la carte du SAR

Les valeurs obtenues après l’estimation du SAR (voir annexe 2) des eaux de la nappe de

Magra sont inférieures à 9, ce qui donne pour l’irrigation un caractère de bonne qualité et ne

présentent pas de danger d’alcalinité.

La carte krigée du SAR (Fig. IV.4) montre que les valeurs du SAR sont acceptables sur

la majeure partie de la zone d’étude. A l’exception une petite plage (aire) se localise au centre

de la zone d’étude dans le puits 22, plus précisément au sud de la commune de Magra

(commune de Metkaouak) où le SAR dépasse la valeur de 6 (une très faible proportion

présente un risque d’alcalinité).

c. Interprétation de la carte d’aptitude à l’irrigation

Par le croisement de deux cartes élaborées (SAR et CE), on peut déduire la carte

d’aptitude à l’irrigation (Fig. IV.5) selon les deux critères avec des influences différentes, car

comme les valeurs du SAR sont acceptables sur le total de la région d’étude à l’inverse les

valeurs de la conductivité électriques. Pour cela, on a attribué, lors du croisement, à la carte

du SAR un pourcentage de 30 % et pour la carte de CE un pourcentage de 70 %. A partir delà,

on peut voir clairement la ressemblance entre la carte d’aptitude à l’irrigation et celle de CE.

Sur la carte d’aptitude à l’irrigation (Fig. IV.5), On a constaté que la région de Magra

possède une eau médiocre d’où un traitement de ses eaux participera au développement de

l’agriculture dans cette région. Et même remarque a signalé sur la totalité du bassin d’El

Hodna sauf au niveau de la commune de Metkaouak où les eaux nécessitent un traitement

spécifique pour pouvoir l’utiliser à des fins agricoles.

SAR Risque d’alcalinité

< 10 Faible 10 – 18 Moyen 18 – 26 Fort

> 26 Trés fort

56


Fig. IV.4 : Carte krigée du S.A.R des eaux de la nappe de Magra

57


Fig. IV.5 : Carte krigée de l’aptitude à l’irrigation des eaux de la nappe de Magra

58


IV.2.4. Les étapes d’élaboration de la carte de la potabilité

On s’est basé dans l’élaboration de cette carte sur paramètres physico-chimiques

(éléments majeurs) : le calcium (Ca2+

), le Magnésium (Mg2+

), le Sodium (Na+), le Potassium

(K+), les Chlorures (Cl

-), les Sulfates (SO4

2-) et les Bicarbonates (HCO3

-) avec des influences

différentes et cela avec les classifications des eaux de la nappe de Magra : la classification de

PIPER et la classification de SCHOELLER-BERKALOFF (détaillées dans le troisième

chapitre).

Le faciès dominant est le faciès sulfaté magnésien, puis le sulfaté calcique autrement dit

que les ions de Ca, Mg et SO4 sont fortement présentés dans les eaux de la nappe de Magra.

De-ce-fait et lors de la réalisation de la carte de la potabilité, on a mis en considération

l’influence de ces trois ions par rapport autres ions

Si on comparant les valeurs estimées par l’interpolation des ions ci-dessus avec les

normes de potabilité citées dans le tableau IV.2 et tableau. IV. 3, puis on croisant toutes les

cartes (voir Annexe 02), on a pu classer les eaux de la nappe de Magra comme le montre la

figure IV. 6.

Tableau. IV.2. Normes mondiales de potabilité, selon l’OMS

Elément

chimique

Maximale recommandée

(mg/l)

Maximale acceptée

(mg/l)

Maximale admissible

(mg/l) Ca2+ - 75 200 Mg2+ 30 50 150 Na+ 60 20 150 K+ - 10 10 So42− 150 200 400 Cl− 350 200 600

59


Tableau. IV.3. Normes algériennes du Ministre des Ressources en Eau (Depuis 22 mars 2011)

Groupe de

paramètre Paramètres Unités Valeurs indicatives

Paramètres physico-chimiques en relation avec la structure naturelle des eaux

PH Unité pH ≥ 6,5 et ≤ 9,5

Conductivité μS/cm à 20 °C 2800

Température °C 25

Alcalinité mg/l en CaCO3 500

Calcium mg/l en CaCO3 200

Chlorures mg/l 500

Potassium mg/l 12

Résidu sec mg/l 1500

Sodium mg/l 200

Sulfates mg/l 400

Interpolation de la carte de potabilité

Pour la région de MAGRA, on remarque l’existence de toutes les classes de potabilité (cinq classes) avec :

- Le centre (Est de la commune de Magra) et l’ouest (Sud de la commune de Hammam Dhalla) de la région d’étude, présentent une qualité de l’eau médiocre.

- Le reste de la plaine présente un risque sur la santé humaine et nécessite un traitement pour pouvoir l’exploiter et l’utiliser à l’alimentation en eau potable.

Remarque :

Pour l’ensemble du bassin d’El Hodna, la qualité des eaux est médiocre, alors pour des utilisations domestiques ou bien à des fins agricoles en toute sécurité un traitement est nécessaire.

60


Fig. IV.6 : Carte krigée de la potabilité des eaux de la nappe de Magra

61


IV.3 Conclusion

On peut conclure que l’exactitude et le degré de précision des cartes élaborées dépend

du nombre de point d’eau ou d’échantillon utilisés, leurs répartition sur la région d’étude et le

choix de la méthode d’interpolation, car plus on a un nombre suffisant du point et une

répartition plus ou moins homogène (c-à-d qu’elle touche toute la zone d’étude) plus on aura

une corrélation importante et une interpolation plus exacte, donc on recommande :

o L’utilisation des systèmes d’information géographique dans ce genre d’étude.

o Un nombre suffisant d’échantillon.

o Une répartition d’échantillons sur la plupart de la zone d’étude.

o Une fiabilité des données récoltées lors des compagnes d’échantillonnage.

o Le plus nombre de paramètres physico-chimiques possible.

Conclusion générale

Conclusion générale

L’objectif fondamental de cette étude est d’élaborer deux cartes : carte d’aptitude à

l’irrigation et la carte de la potabilité des eaux de la nappe quaternaire de Magra à partir des

données récoltées lors de la réalisation d’une compagne d’échantillonnage dans la région

d’étude (plaine de Magra dans la wilaya de M’Sila) en mai 2014.

On a utilisé la méthode d’interpolation par la Distance Inverse (IDW) qui est l’une des

méthodes d’interpolation les plus utilisées sous le logiciel Arc Gis afin d’estimer les

informations dans les zones où on n’a pas des données fiable sur la qualité des eaux, d’abord

par la délimitation du bassin versant dont la zone d’étude est inclut toujours par le même logiciel

en utilisant les MNT (modèle numérique de terrain).

D’après la classification de PIPER et la classification de SCHOELLER-BERKALOFF,

Le faciès dominant est le faciès sulfaté magnésien, puis le sulfaté calcique autrement dit que les

ions de Ca, Mg et SO4 sont fortement présents dans les eaux de la nappe de Magra. De-ce-fait

et lors de la réalisation de la carte de la potabilité, on a mis en considération l’influence de ces

trois ions par rapport aux autres ions.

On a constaté que la région de Magra possède des eaux de qualité médiocre d’où un

traitement est nécessaire afin de les exploitées et participées au développement de cette région.

Pour l’ensemble du bassin d’El Hodna, la qualité des eaux nécessite un traitement pour

des utilisations en toute sécurité soit dans l’irrigation ou bien dans l’Alimentation en l’Eau

Potable.

Références Bibliographiques

1. Aide ArcGIS 10.2.2.

2. Akkouche M., Drouiche A. 2008. 119p Hydrogéologie des zones arides : Exemple du sous bassin de Soubella. Chott El Hodna (Algérie). Mémoire d’ingéniorat, FSTGAT/USTHB. 119p.

3. Bathusha M.I., Saseetharan M. 2006. Statistical study on physio-chemical characteristics of ground water of Coimbatore south zone. Indian Journal of Environmental Protection. 26(6), 508.

4. F.A.O. 1985. Water Quality for Agriculture. FAO, 29, 1. Rome, Italy.

5. Gouaidia L., Guefaifia O., Boudoukha A., Laidhemila M., Martin C. 2012. Évaluation de la salinité des eaux souterraines utilisées en irrigation, Varia 2012 - Physio-Géo-Revues. 6: 141-160.

6. Guiraud. 1990. Evolution post triasique de l’avant pays de la chaine alpine en Algérie d’après l’étude du bassin du Hodna et des régions voisines.

7. Kieken M. 1975. Etude géologique du Hodna, du Titteri et de la partie occidentale des Bibans. bulletin n°46, Tome II, département d’Alger. Algérie.

8. Naima El HAMMOUMI, Mohamed SINAN, Brahim LEKHLIF et Lakhdar El MAHJOUB, 2012 ; Évaluation de la qualité des eaux souterraines pour l’utilisation dans l’eau potable et l’agriculture : plaine de Tadla, Maroc.

9. Normes de qualité des eaux potables, 2013/2014 ; Université Ziane Achour de Djelfa Faculté des sciences de la nature et de la vie, Exposé sur NORMES DE QUALITÉ DES EAUX POTABLES par Melle .MAHAMMEDI Karima

10. Talbi A. 2001. Etude des étiages du chott El Hodna. ANRH. Rapport n° 328. 6p.

ANNEXE 1

Tableau des paramètres physico-chimiques de chaque puits implantés dans la zone d’étude

Puits X Y Ca Mg Na K Cl SO4 HCO3 NO3 R. Sec Cond pH SAR ieb

P1 708050 275850 144 111 35 5 65 563 299 20 1418 1700 7,5 0,53 0,1

P2 707750 274250 107 75 30 4 65 258 343 48 823 1300 8 0,54 0,23

P3 707550 271400 70 61 35 4 55 208 267 34 694 1700 7,8 0,74 -0,05

P4 707600 270750 117 74 53 4 65 588 250 29 1066 1100 7,9 0,84 0,31

P5 708800 266900 84 60 58 4 80 338 199 23 931 1200 7,7 1,18 -0,16

P6 708600 267500 78 68 43 4 58 313 190 51 957 1200 7,9 0,86 -0,21

P7 710150 270000 416 257 228 6 358 1800 256 31 3585 4500 8 2,16 0,01

P8 710400 268250 256 145 115 5 188 1603 320 15 2315 2800 7,9 1,42 0,03

P9 711400 272550 365 254 208 5 288 1665 409 17 3408 4100 7,9 2,04 -0,13

P10 710850 273200 536 371 175 24 540 2190 377 34 4409 5400 7,8 1,42 0,46

P11 710950 266900 274 165 135 5 220 1180 250 13 2408 3100 7,7 1,59 0,03

P12 710800 265800 242 138 105 5 153 1000 256 14 2114 2800 7,9 1,33 -0,09

P13 709500 264100 156 72 103 5 93 533 317 18 1308 1700 7,4 1,71 0,76

P14 709850 263550 61 64 48 4 45 305 207 7 668 1100 7,4 1,02 -0,73

P15 694500 299900 148 122 140 6 148 808 212 15 1687 2400 7,5 2,06 -0,5

P16 692300 259950 101 101 70 5 73 533 207 17 995 1500 7,6 1,18 0,54

P17 691750 261650 82 83 225 6 80 588 398 19 1653 2100 7,8 4,19 -3,41

P18 709125 263350 135 118 93 5 143 538 298 12 1366 2000 7,5 1,41 -0,04

P19 691650 267550 362 216 180 7 215 1675 256 33 3366 4200 7,4 1,85 -0,32

P20 704550 252850 84 111 120 5 125 513 228 6 1215 1700 7,7 2,02 -0,52

P21 705075 251950 88 100 108 5 153 450 224 7 1114 1700 7,6 1,67 -0,12

P22 710450 243975 296 257 690 6 1375 1165 163 37 4218 6200 7,2 7,08 0,22

P23 712650 246500 348 319 740 4 1800 650 90 29 4017 6900 7,1 5,03 0,53

P24 715000 255000 104 48 73 3 428 1262 206 23 1275 1832 7,1 4,2 0,23

P25 730000 263500 324 123 254 5 154 1654 322 36 2453 2342 7,9 2,04 0,01

P26 700000 270000 76 68 51 4 65 879 201 43 843 1154 7,3 1,87 0,04

P27 722500 258750 254 139 110 5 198 1436 315 18 2009 2543 7,7 1,43 0,65

P28 685000 258750 341 209 164 7 212 1598 254 24 2675 3800 7,2 1,81 0,13

ANNEXE 02 CARTES D’INTERPOLATION DES ELEMENTS PHYSCO-CHIMIQUES

1

Tableau comparatif entre les normes algériennes, françaises, l'OMS et

l'Union européenne

Paramètres Normes de

l'OMS2006

Normes

françaises 2003

Normes de

l'Union

européenne 1998

Normes

algériennes 2011

PH entre 6.5 et 9.5 6,5 ≥ 6.5 et ≤ 9.5 ≥ 6.5 et ≤ 9.5

Conductivité pas de norme 1000µ/S/cm à 20 °C

2500 μS/cm à 20oC

2800 μS/cm à 20oC

Température acceptable 25 °C 25°C 25°C

Turbidité 5 NTU 0,5 NTU Acceptable

pour les consommateurs et pas de changement anormal

5 NTU

Paramètres physico-chimiques

CalciumCa2+ 100 mg/l Non mentionnées

Non mentionnées 200 mg/l

Chlorures(Cl) 250 mg/l 0,0005 mg/l 250 mg/l 500 mg/l

Magnésium Mg2+

50 mg/l Non mentionnées

Non mentionnées Non mentionnées

Dureté mg/l CaCO3

200 ppm Non mentionnées


Sodium (Na) 20 mg/l 200 mg/l 200 mg/l 200 mg/l

Potassium (K+)

12 mg/l Non mentionnées


Sulfates (SO4)

500 mg/l 250 mg/l 250 mg/l 400 mg/l

Ci-dessous les cartes résultantes de l’interpolation des paramètres physico-chimiques des eaux de la nappe de MAGRA. Pour l’interprétation (voir les pages 11 et 12 du chapitre 03).

On remarque pour les cartes de Ca, Mg et SO4 qu’elles occupent la majorité du bassin d’EL HODNA par les valeurs moyens.


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