these_hadj-said hydrogéologie

I

ميلعلا حثبلا و يلالعا يمعلتلا ةروزا

BADJI MOKHTAR - ANNABA UNIVERSITYبةاعن - رامخت يجاب معةاج

Année 2007 UNIVERSITE BADJI MOKHTAR - ANNABA

Faculté des Sciences de la Terre

Département de Géologie

THESE DE DOCTORAT (Hydrogéologie)

CONTRIBUTION À L’ÉTUDE HYDROGÉOLOGIQUE D’UN

AQUIFÈRE EN ZONE COTIÈRE :

CAS DE LA NAPPE DE GUERBES

Présentée par : Samia HADJ-SAID

Directeur de thèse: L.DJABRI Professeur à l’Université d’Annaba Jury : Président: D. MESSADI, Professeur à l’Université d’Annaba Examinateurs: A. BOUDOUKHA, Professeur à l’Université de BATNA

A. HANI, Maître de conférence à l’Université d’Annaba

A. KHIARI, Docteur à l’Université d’Oum El Bouaghi

A. MEBARKI, Docteur à l’Université de Constantine

REMERCIEMENTS

Au terme de ce travail, je tiens à remercier en premier lieu le Professeur L.DJABRI pour avoir

accepté d’être le directeur de cette thèse et pour toute l’aide qu’il m’a apporté pour accomplir

ce projet.

Je remercie Monsieur J.MANIA Professeur à l’Université de Lille - France, de m’avoir

accueillie dans son laboratoire et pour tous les moyens qu’il a mis à ma disposition au cours

du stage.

Je remercie Monsieur C.LAMOUROUX, Professeur à l’Université de Lille – France, de

m’avoir accueillie. Je tiens également à lui exprimer ma reconnaissance pour toutes les

discussions enrichissantes qu’on a eu pour cerner l’étude géologique de la région.

Mes remerciements vont également à tous les membres du jury, pour avoir accepté d’en faire

partie et pour l’intérêt qu’ils ont porté à ce mémoire.

Je remercie, Mr le Professeur D.MESSADI, d’avoir accepter de présider le Jury, je lui en suis

très reconnaissante.

J’adresse mes remerciements à Monsieur A. HANI, Maître de conférence à l’Université

d’Annaba pour ces orientations, ses conseils et d’avoir accepté de faire partie du Jury.

Mes vives gratitudes vont aussi à Monsieur A.BOUDOUKHA, Professeur à l’Université de

Batna, Monsieur A. KHIARI, Docteur à l’Université d’Oum El Bouaghi et Monsieur A.

MEBARKI, Docteur à l’Université de Constantine qui ont bien voulu examiner ce travail.

Mes remerciements s’adressent à Monsieur R.BOUSSAHEL, Docteur à l’Hospital Central de

l’Armée, de m’avoir accueillie au laboratoire de toxicologie. Je le remercie aussi pour sa

générosité.

Je remercie également Monsieur R.LAOUAR, Maître de conférence à l’Université d’Annaba

pour ces orientations dans la partie géologie.

Un grand merci à Madame BACHA, ex Directrice du Laboratoire de l’ A.D.E (Algérienne des

Eaux) de m’accueillir dans le laboratoire.

Merci à Monsieur K.ACHACHE pour l’aide qu’il m’a apporté au cours des campagnes de

terrains.

Je remercie, le personnel de l’A.N.R.H de Constantine qui ont mis à ma disposition les

données de la région d’étude.

Je remercie tous mes collègues et amies qui m’ont soutenue et m’ont encouragée pour

accomplir ce travail.

ملخص

إن تطور النشاطات الزراعية إضافة إلى. تعتبر المياه الجوفية المورد الرئيسي في المنطقة المدروسة

.النمو الديموغرافي أدى إلى الطلب المتزايد لهذه الموارد

رباز منطقة ساحلية واقعة شمال شرق الجزائر، الترآيبة الجيولوجية و المناخ المتوسطي اللذين ڤسهل

لهدف تسيير جيد لهذه . تتميز بهما ساعدا على توفر الظروف المالئمة لتخزين احتياطي مهم من المياه

.ري أن نقوم بدراسة جيدة لخصائص الطبقة المائيةاألخيرة من الضرو

إن الغاية من هذه الدراسة هو معرفة مميزات جريان المياه الجوفية و النوعية الكيميائية لها و ذلك باللجوء

.إلى عدة طرق

.المنطقة تحتوي على نظام متكون من طبقتين من الماء تلتقيان في الجهة الغربية للمنطقة

ه الجوفية للطبقة األولى الواقعة على الساحل سببها مياه البحر أما في الجهة الجنوبية فقد إن ملوحة الميا

نشاطات زراعية، مياه (يكون سببها الترآيبة الجيولوجية أو المياه الناتجة عن نشاطات اإلنسان

...)مستعملة

Abstract

In the investigation area, the groundwaters represent the main resource in water. The

development of the agricultural activities associated to wrings it demographic solicits these

reserves more and more.

The plain of Guerbes is an inshore region of the Northeast Algerian, its geological

characteristics associate to the Mediterranean climate permitted the installation of the

conditions favorable to the storage of an important water reserve.

In order to a good management of these waters, a good understanding of the fashion of

working of the aquiferous will be necessary.

The objective of our study is the determination of the geometry of the aquiferous, the modes

of the underground out-flow and the chemical quality of waters. To this end, one used various

methods and tools.

The area of study contains a system of two aquifers that confounds themselves at the west.

The saltiness of the waters of the unconfined aquifer in the inshore sector would be due to the

saltwater intrusion, as for the strong salinity observed in the South part, it would be due to

geology or to an origin anthropic (agricultural activities, worn-out waters...).

Résumé

Dans la région d'étude, les eaux souterraines représentent la ressource principale en eau. Le

développement des activités agricoles associé à l'essor démographique sollicite de plus en

plus ces réserves.

La plaine de Guerbès est une région côtière du Nord-Est Algérien, ses caractéristiques

géologiques auxquels s'associe le climat méditerranéen ont permis l'installation des conditions

favorables à l'emmagasinement d'une réserve d'eau importante.

En vue d’une bonne gestion de ces eaux, il faudra une bonne compréhension du mode de

fonctionnement des aquifères.

L’objectif de notre étude est la détermination de la géométrie des aquifères, les modalités de

l’écoulement souterrain et la qualité chimique des eaux. A cette fin, on a fait recours à

diverses méthodes et outils.

La région d’étude renferme un système de deux nappes qui se confondent à l’Ouest. La

salinité des eaux de l’aquifère libre dans le secteur côtier serait due au biseau salé, donc à une

pollution marine quant à la forte minéralisation observée dans la partie Sud, elle serait due à la

géologie ou à une origine anthropique (activités agricoles, eaux usées…).

Table des matières

Remerciements..…………………………………………………………………...…….…..II

Résumés..…………………..…………………………………………………….……….III-V

Table des matières..……………………………………………………………….….... VI-XI

Liste des figures.…………………………………………………………………………...XII

Liste des tableaux…….…………………………………………………………………..XVII

1. INTRODUCTION………...………………………………………………………………..1

CHAPITRE 1 : Caractéristiques physiques

1. SITUATION GEOGRAPHIQUE…...…………………………………………………….2

2. APERÇU MORPHOLOGIQUE…..……………………………………………………...2

2.1. Etude de la surface topographique……………………..…………….…………………....3

2.2. Etude de la répartition des surfaces en fonction de l’altitude……...……………………...3

2.3. Caractéristique de forme……………………………………..…….……………………...5

2.4. Le rectangle équivalent……………………………………………...…………………….5

2.5. L’indice de pente globale…………………………………………...……………………..6

3. CONCLUSION……………………………………………………...………….………......6

CHAPITRE 2 : Étude géologique de la région

1. INTRODUCTION…………………………………………………….…...…………….....7

2. APERÇU GÉOLOGIQUE DE L’ALGÉRIE………………………...……….………….7

2.1. Les chaînes littorales kabyles……………………………………..……………..……..….8

2.2. Les chaînes telliennes……………………………………………..………….…..………..8

2.3. Les Hauts plateaux et les Hautes plaines………………………….………………….......8

2.4. L’Atlas Saharien…………………………………………..………………………..……..8

3. GÉOLOGIE DE LA RÉGION D’ÉTUDE……………..…………………………..….....9

3.1. Introduction………………………………………………..…………...………………….9

3.2. Lithostratigraphie de la région……………………………..………………………….…..9

3.2.1. Paléozoïque………………………………………………..………………………….....9

3.2.1.1. Les formations cristallophylliennes………………….…………………………….....9

3.2.2. Mésozoïque…………………………………………...………………….……………10

3.2.2.1. Les formations sédimentaires…………………………………………….……….....10

3.2.3. Cénozoïque…………………………………………….……………….…….………..13

3.2.3.1. Les formations sédimentaires……………………….……………….…….…...……13

3.2.4. Quaternaire…………………………………………….……………….…….……......14

3.2.4.1. Quaternaire ancien ou Pléistocène…………………….…………………………….14

3.2.4.2. Quaternaire récent ou Holocène……………………….…………………………….14

3.3. Tectonique………………………………………………….…………………...…….....15

3.3.1. Introduction……………………………………………….…………………...……....15

3.3.2. Les ensembles structuraux………………………………….………………...……….16

3.3.2.1. Structure autochtone……………………………………….……………...………...16

3.3.2.2. Structure para-autochtone………………………………….………….......…….......17

3.3.2.3. Structure allochtone………………………………………….…………....…………17

a) Nappe de charriage métamorphique kabyle du Paléozoïque inférieur….……....…………17

b) Nappe du flysch argilo-gréseux………………………………………….…………….......18

c) Nappe de charriage numidienne……………………………………………………...........18

4. CONCLUSION………………………………………………………………………......18

CHAPITRE 3 : Caractéristiques climatologiques

1.INTRODUCTION…….…………………………………………………………….……19

2. PARAMÈTRES CLIMATIQUES ……………………………………………………...20

2.1. Les données pluviométriques ……………………………………………………….......20

2.1. 1. Qualité des données recueillies ……………………………………………….……...20

2.1.1.1. Test de tendance (test de SPEARMAN) …………………………………………....20

2.1.1.2. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale ………………..…...21

2.1.1.3. Test d’homogénéité ou corrélation double masse …...…………………….…….….24

2.1.1.4. La régression linéaire……………………………………………………….……….27

2.1.2. Comblement des lacunes……………………………………………………....………31

2.2. Étude de la pluviométrie annuelle……………………………………………........…….32

2.2.1. Variation de la pluviométrie annuelle ...……………………………………...……….33

2.2.2. Le coefficient pluviométrique……………………………………………..….……….35

2.3. Détermination de la lame d’eau précipitée………………...……….…………….…...…36

2.3.1. Moyenne arithmétique des stations…………………....…………………………...…36

2.3.2. Moyenne de THIESSEN…………………………………………………...…….……36

2.3.3. Méthode des isohyètes……………………………………....….………….……….…38

2.3.4. Méthode de la variation altimétrique…………………………...…………………..….39

2.3.5. Discussion des résultats…………………………....…………...……………………..39

2.4. Étude de la pluviométrie mensuelle ……………………………...……………………...40

2.4.1. Calcul des valeurs caractéristiques ………………...………...…….………………….40

2.4.2. Répartition mensuelle de la pluviométrie …………...……….…….………………….41

2.4.3. Étude de la pluviométrie saisonnière ………………...……….…….…………………41

2.4.3.1. Le quotient pluviométrique ………………………………...….……………...…….43

3. LES TEMPÉRATURES …...…………………….…………..…………………...……..43

4. L’HUMIDITÉ RELATIVE ...…………………….……………………………………...45

5. LE VENT…………………………………………….……………………………………46

6. RÉGIME CLIMATIQUE…………………………….………………………………….46

6.1. Indice de MARTONNE……………………………….……………...…………………46

6.2. Climatogramme de PEGUY …...……………………….…...…………………………..48

6.3. Climatogramme d’EMBERGER …...………………….……..…………………………48

6.4. Méthode pluviothermique……………………………….…..……….………………….50

6.5. Méthode ombrothermique (méthode d’EUVERTE)………...……….………………….50

6.6. Comparaison des méthodes…………………………………...…………………………51

7. L’ÉVAPORATION…………………………………………....…………………………51

8. L’ÉVAPOTRANSPIRATION……………………………........………………………..52

8.1. ÉVAPOTRANSPIRATION POTENTIELLE (ETP)…………..……………………….52

8.1.1. Formule de THORNTHWAITE………………………....….………………...….…...52

8.1.2. Formule de SERRA……………………………………...….…………………....……53

8.2. ÉVAPOTRANSPIRATION RÉELLE (ETR)………………….………………....……..55

8.2.1. Formule de TURC……………………………………...…….………………....……..55

8.2.2. Formule de COUTAGNE……………………………....…....………………....……...56

8.2.3. Méthode de WUNDT…………………………………...…….……………...….…….57

8.2.4. Méthode de THORNTHWAITE ……………………….…….……………...….…….58

8.3. Discussion des résultats………………………………………….…………..……..……64

9. BILAN HYDROLOGIQUE…………………………………………………………..….64

9.1. Infiltration efficace ..…………………………………………………………………..…65

10. CONCLUSION …..……………………………………………………………………..66

CHAPITRE 4 : Étude hydrogéologique

1. INTRODUCTION ………………………………………………….………………….…67

2. GÉOMÉTRIE DE L’AQUIFÈRE ………………………………………………….…..67

2.1. APPORTS DES SONDAGES MECANIQUES …………………….……………….…67

2.2. APPORTS DE LA GEOPHYSIQUE ..…………………………………………………72

2.2.1. Introduction …………………………….…………………………………………….72

2.3. Essais de corrélation entre la géologie et la géophysique .……………………………..74

2.4. Caractéristiques des aquifères de la région …………………….………………………90

2.5. Extension des nappes ……………………………………………………………….…..92

2.5.1. Cartes isopaches ………………………………………………………………………92

2.5.2. Carte du substratum ……………………………………………….…………………93

3. HYDROLOGIE SOUTERRAINE ……………………………………………………...95

3.1. Inventaire des points d’eau …………………………………………………………….95

3.2. Piézométrie ……………………………………………………………………….……95

3.2.1. Examen des cartes piézométriques …………………………………………….……95

- Carte du mois d’Avril 2003 ..………………………………………………………….…...95

- Carte du mois de Septembre 2003……………………………………………………….….97

- Carte du mois de Décembre 2003 ..…………………………………………………….…..98

- Carte du mois d’Avril 2004 .…………………………………………………………….…99

3.2.2. Conclusion …………………………………………………………..……………….100

3.3. Fluctuation de la nappe libre ...…………………………………………...…………….103

3.4. Evolution du niveau piézométrique en fonction des précipitations ..……………….…107

4. CARACTÉRISTIQUES HYRODYNAMIQUES DES AQUIFERES ...…………….107

4.1. Définition des caractéristiques hydrodynamiques…………………………..………….108

4.1.1. La perméabilité "k" ..………………………………………………………...……….108

4.1.2. La transmissivité "T" ………………………………………………………...………108

4.1.3. Le coefficient d’emmagasinement "S"……………………………………………….108

4.2. Détermination des caractéristiques hydrodynamiques ………………………………....108

4.2.1. Méthode de THEIS ..………………………………………………………...……….108

4.2.2. Méthode de CHOW ………………………………………………………………….111

4.2.3. Méthode de JACOB .. ………………………………………………………………..112

4.2.4. Méthode de la remontée de JACOB………………………………………………….114

4.3. Discussion des résultats ………………………………………………………………115

5. CARTE DES CONDITIONS AUX LIMITES ……………………………………….116

6. ESTIMATION DE LA RÉSERVE EN EAU…………………………………………..117

7. CONCLUSION ...……………………………………………………………………….118

CHAPITRE 5 : Étude Hydrochimique

1. INTRODUCTION ……………………………………………………………….……120

2. LES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ……………………………….…….120

2.1. La température (T) …………………………………………………………………….120

2.2. L’oxygène dissous (O2) ………………………………………………………….……..121

2.3. Le potentiel d’hydrogène (pH) ………………………………………………….……..125

2.4. Le potentiel d’oxydoréduction (Eh) ………………………………………………….. 128

2.5. La conductivité électrique (CE) ..…………………………………………..………….131

3. CARACTERISTIQUES CHIMIQUES DES EAUX DE SURFACE .………..….…..136

3.1. Les eaux de l’oued el Kébir ……………………………………………………..……136

3.2. Les eaux des marécages ………………………………………………………….…...136

4 .CARACTERISTIQUES CHIMIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ………..…..138

4.1. Nappe superficielle ………………………………………………………………….…138

4.2. Nappe profonde ……………………………………………………………………....142

4.3. Etude statistique de la réponse chimique des eaux souterraines ……………………...144

4.3.1. Principes théoriques de l'analyse multivariée ……………………………………....144

4.3.2. Statistiques élémentaires ………………………………………………………….…145

4.3.3. Analyses en composantes principales ………………………………….……………145

4.3.3.1. ACP éléments majeurs ……………………………………………….……………145

4.3.3.2. Mise en évidence d’une pollution organique par l’ACP ……………….………….147

5. POLLUTIONS AFFECTANT LES EAUX DE LA ZONE DE GUERBES ..................148

5.1. Pollution naturelle ………………………………………………………….……… ....149

5.1.1. Mise en évidence d’une influence marine sur les eaux de la nappe ……….…. ……..149

5.1.1.1. L’outil cartographique …. ………………………………………………………....150

Carte des conductivités … ………………………………………………………………….150

Carte des chlorures .. ……………………………………………………….……………….151

Carte de sodium ……………………………………………………………………………152

5.1.1.2. Méthode des rapports caractéristiques ……………………………………………..152

Le rapport Br/ Cl ……………………………………………………………………………153

Le rapport Mg/Ca ..……………………………………………………………………...…153

Le rapport SO4/Cl ...……………………………………………………………………...…153

5.1.1.3. Méthode du Delta ionique ………………………………………………………..160

5.1.2. Mise en évidence d’une pollution anthropique ………………………………....……163

5.1.2.1. L’évolution spatiale des nitrates …………………………………………………164

Carte des nitrates Juin 2002 ..………………………………………………………………165

Carte des nitrates Novembre 2002 ..………………………………………………………..166

5.1.2.2. Evolution des teneurs en nitrates dans le temps ………………………...………...166

6. APTITUDE DES EAUX A L’IRRIGATION ..………………………………………..168

7. CONCLUSION ..……………………………………………………………...………..171

CONCLUSION GÉNERALE …………………………………………………………….173

RECOMMANDATIONS ..………………………………………………………...……...175

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUE…………..………………………………………176

ANNEXES…………………………………………………………………………...……..180

LISTE DES FIGURES

Titre page

CHAPITRE 1 : Caractéristiques physiques 2-4

Figure 1. Carte de situation géographique 2

Figure 2. Courbe hypsométrique et diagramme de fréquences altimétriques du sous bassin de

Hammam 4

Figure 3. Courbe hypsométrique et diagramme de fréquences altimétriques du sous-bassin de

Magroune 4

CHAPITRE 2 : Étude géologique de la région 7-16

Figure 4. Cadre structural schématique de l’Algérie 7

Figure 5. Carte géologique de la région d’étude 11

Figure 6. Schéma structural de la région étudiée 16

CHAPITRE 3 : Caractéristiques climatologiques 19-59

Figure 7. Carte de situation des stations hydroclimatologiques 19

Figure 8. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Skikda 1984/2003) 22

Figure 9. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Ain Charchar

1984/2003) 22

Figure 10. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Azzaba 1910/1933) 23

Figure 11. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Berrahal

1910/1933) 23

Figure 12. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Azzaba (1968/1987) 25

Figure 13. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Berrahal (1984/2003) 25

Figure 14. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Ain Charchar

(1984/2003) 26

Figure 15. Corrélation double-masse des précipitations entre Azzaba-Berrahal (1910/1933) 26

Figure 16. Corrélation double-masse des précipitations entre Azzaba et Zit Emba (1970/1985) 27

Figure 17. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Skikda-Azzaba

(1968/1987) 28

Figure 18. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Skikda-Ain Charchar

(1984/2003) 28

Figure 19. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Skikda-Berrahal

(1984/2003) 29

Figure 20. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Berrahal- Ain Charchar

(1984/2003) 29

Figure 21. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Azzaba-Berrahal

(1910/1933) 30

Figure 22. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Zit Emba-Azzaba

(1970/1985) 30

Figure 23. Précipitations annuelles médianes « normales» (1965-95) (d’après étude ANRH –

GTZ ,2003) 33

Figure 24. Variation interannuelle des précipitations aux cinq stations (1973/2004) 34

Figure 25. Polygones de THIESSEN (1973/2004) 37

Figure 26. Carte des isohyètes (1973/2004) 38

Figure 27. Précipitations mensuelles (1973/04) 41

Figure 28. Précipitations saisonnières (1973/04) 43

Figure 29. Températures moyennes mensuelles à Skikda 45

Figure 30. Indice d’aridité des stations 47

Figure 31. Climatogramme de PEGUY 48

Figure 32. Climagramme d’EMBERGER 49

Figure 33. Diagramme pluviothermique à Skikda 50

Figure 34. Diagramme ombrothermique à Skikda 51

Figure 35. Carte de l’évapotranspiration potentielle annuelle moyenne de l’Est Algérien

(D’après MEBARKI. A ; 2005 ; source : étude A.N.R.H., 2002) 55

Figure 36. Diagramme de WUNDT 58

Figure 37. Représentation graphique du bilan de THORNTHWAITE 59

CHAPITRE 4 : Étude hydrogéologique 69-117

Figure 38. Carte d’implantation des ouvrages mécaniques (forages et piézomètres) 69

Figure 39. Descriptions lithologiques par les sondages de reconnaissance (profil 10) 70




Figure 43. Carte d’implantation des sondages électriques 73

Figure 44. Coupes géo-électrique de la plaine de Guerbès (profil 2) 75

Figure 45. Coupes géo-électrique de la plaine de Guerbès (profil 3 et 5) 76







Figure 52. Coupes géo-electriques à disposition perpendiculaire au rivage 89

Figure 53. Carte de situation des profils 90

Figure 54. Coupes hydrogéologiques des aquifères de Guerbès 91

Figure 55. Carte des isopaques de la nappe des sables 92

Figure 56. Carte des isopaques de la nappe des alluvions 93

Figure 57. Carte des isobathes du substratum de la nappe profonde 94

Figure 58. Carte piézométrique Avril 2003 96

Figure 59. Carte piézométrique Septembre 2003 98

Figure 60. Carte piézométrique Décembre 2003 99

Figure 61. Carte piézométrique Avril 2004 100

Figure 62. Carte de gradient hydraulique de la nappe libre (Septembre 2003) 101

Figure 63. Carte de gradient hydraulique de la nappe libre (Avril 2004) 102

Figure 64. Carte de battement de la nappe (Avril - Septembre 2003) 103

Figure 65. Carte de battement de la nappe (Septembre 2003 - Avril 2004) 104

Figure 66. Carte piézométrique Octobre 1979 (C.KHAMMAR, 1980) 106

Figure 67. Carte piézométrique Mai 1980(C.KHAMMAR, 1980) 106

Figure 68. Évolution temporelle du niveau piézométrique et des pluies 107

Figure 69. Courbe interprétative d’essai de pompage du forage G2 par la méthode de THEIS 110

Figure 70. Courbe interprétative d’essais de pompage du forage G2 par la méthode de

CHOW 112

Figure 71. Courbe interprétative d’essais de pompage du forage G2 (descente) par la méthode

de JACOB 113

Figure 72. Courbe interprétative d’essai de pompage du forage G2 par la méthode de la droite

de remontée de JACOB 115

Figure 73. Carte des conditions aux limites de l’aquifère de Guerbès 117

CHAPITRE 5 : Étude Hydrochimique 123-171

Figure 74. Variations de l’oxygène dissous des eaux souterraines 123

Figure 75. Variations de l’oxygène dissous de la nappe superficielle dans l’espace 124

Figure 76. Variations du potentiel hydrogène des eaux souterraines 126

Figure 77. Variations du potentiel hydrogène de la nappe superficielle dans l’espace 127

Figure 78. Variations du potentiel d’oxydoréduction des eaux souterraines 129

Figure 79. Variations du potentiel d’oxydoréduction de la nappe superficielle dans l’espace 130

Figure 80. Variations de la conductivité électrique des eaux de la nappe superficielle 133

Figure 81. Variations de la conductivité électrique de la nappe superficielle dans l’espace 134

Figure 82. Variations de la conductivité électrique des eaux de la nappe profonde 135

Figure 83. Diagramme de Piper des eaux de surface de la plaine de Guerbès 137

Figure 84. Diagramme de Schöeller-Berkaloff des eaux de surface de la plaine de Guerbès 138

Figure 85. Diagramme de Piper de la nappe superficielle (Octobre 2000) 139

Figure 86. Diagramme de Piper de la nappe superficielle (Juin 2002) 140

Figure 87. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe superficielle (Juin 2002) 141

Figure 88. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe superficielle (Octobre 2000) 141

Figure 89. Diagramme de Piper de la nappe profonde 142

Figure 90. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe profonde 143

Figure 91. Projection des variables sur le plan 1-2 (ACP1) 147

Figure 92. Projection des variables sur le plan 1-2 (ACP2) 148

Figure 93. Carte de répartition de conductivité 150

Figure 94. Carte de répartition des chlorures 151

Figure 95. Carte de répartition du sodium 152

Figure 96. Carte de répartition du rapport Br/Cl 154

Figure 97. Carte de répartition du rapport Mg/Ca 155

Figure 98. Carte de répartition du rapport SO4/Cl 156

Figure 99. Carte de situation des profils 157

Figure 100. Evolution des rapports Br/Cl, rMg/rCa et rSO4/rCl en fonction de la distance à la

mer 158

Figure 101. Schéma explicatif synthétique de la pollution marine (Cas de la nappe de

Guerbès) 159

Figure 102. Relation chlorures-Bromures 160

Figure 103. Le Δ Ionique pour la plaine de Guerbès (Juin 2002) 162

Figure 104. Evolution des teneurs en nitrates, nitrites et ammonium en fonction du potentiel

rédox 164

Figure 105. Carte de l’évolution des nitrates (Juin 2002) 165

Figure 106. Carte de l’évolution des nitrates (Novembre 2002) 166

Figure 107. Variation interannuelle des teneurs en nitrate dans la nappe superficielle 167

Figure 108. Diagramme de classification des eaux d’irrigation en fonction du S.A.R 169

Figure 109. Carte d’aptitude des eaux a l’irrigation 171

LISTE DES TABLEAUX

Titre page

CHAPITRE 1 : Caractéristiques physiques 3

Tableau 1. Répartition altimétrique des bassins versants de l’Oued el Kébir 3

CHAPITRE 3 : Caractéristiques climatologiques 20-64

Tableau 2. Stations pluviométriques 20

Tableau 3. Précipitations annuelles fréquentielles et périodes de retour des valeurs

caractéristiques (en mm) 24

Tableau 4. Résultats des corrélations par régression linéaire 27

Tableau 5. Valeurs du coefficient pluviométrique (1973/04) 35

Tableau 6. Lame d’eau annuelle précipitée obtenue à partir de la méthode THIESSEN 37

Tableau 7. Résultats de la méthode des isohyètes 39

Tableau 8. Valeurs des précipitations à des altitudes différentes 39

Tableau 9. Valeurs caractéristiques des séries pluviométriques (1973/04) 40

Tableau 10. Précipitations saisonnières pour la période (1973/04) 42

Tableau 11. Quotient pluviométrique pour la période (1973/2004) 43

Tableau 12. Températures moyennes mensuelles et annuelles à la station de Skikda 44

Tableau 13. Humidité relative moyenne mensuelle à la station de Skikda (2001/05) 46

Tableau 14. Indice d’aridité mensuel à la station de Skikda (1980/03) 47

Tableau 15. Evaporation mensuelle et annuelle à la station de Skikda (1980/03) 52

Tableau 16. Evapotranspiration potentielle (méthode de THORNTHWAITE) 53

Tableau 17. Evapotranspiration potentielle (méthode de SERRA) 54

Tableau 18. Evapotranspiration réelle (méthode de TURC) 56

Tableau 19. Evapotranspiration réelle (méthode de COUTAGNE) 57

Tableau 20. Bilan de THORNTHWAITE Ain Charchar (1980/03) 61

Tableau 21. Bilan de THORNTHWAITE Azzaba (1980/03) 61

Tableau 22. Bilan de THORNTHWAITE Berrahal (1980/03) 62

Tableau 23. Bilan de THORNTHWAITE Skikda (1980/03) 62

Tableau 24. Bilan de THORNTHWAITE Zit Emba (1980/03) 63

Tableau 25. Valeurs de l’évapotranspiration obtenues par les différentes méthodes 64

CHAPITRE 4 : Étude hydrogéologique 85-114

Tableau 26. Comparaison des coupes lithologiques et géo-electrique des ouvrages 85-88

Tableau 27. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de THEIS 111

Tableau 28. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de CHOW 112

Tableau 29. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de JACOB 113

Tableau 30. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de la remontée de

JACOB 114

CHAPITRE 5 : Étude Hydrochimique 115-149

Tableau 31. Tableau comparatif des résultats obtenus par les différentes méthodes 115

Tableau 32. Résultats des analyses chimiques des eaux de surface (S.HADJ-SAID, 2001) 136

Tableau 33. Statistiques sommaires des variables continues 145

Tableau 34. Statistiques sommaires des variables continues 145

Tableau 35. Matrice des corrélations 146

Tableau 36. Matrice des corrélations 147

Tableau 37. Résultats des analyses effectuées en Juin 2002 149

1

INTRODUCTION GÉNÉRALE

Les eaux souterraines représentent une excellente source d’approvisionnement en eau

potable. Le filtre naturel constitué par les matériaux géologiques produit le plus souvent une

eau de bonne qualité. Leur exploitation présente des avantages économiques appréciables, du

fait qu’elles ne nécessitent que peu de traitement et parfois même aucun. Le maintien de cet

avantage relatif requiert cependant que des mesures soient prises pour préserver de façon

durable la qualité de cette ressource.

En effet, ces dernières années même les eaux souterraines ne sont pas épargnées par la

pollution, un danger qui menace notre environnement et dont l’homme en est le responsable.

L’exploitation non rationnelle des ressources, les rejets domestiques et industriels non

contrôlés, utilisation excessive de fertilisants chimiques ont un impact néfaste sur la qualité

des eaux souterraines.

La région d’étude est une plaine côtière du Nord-Est Algérien, c’est une zone qui abrite des

ressources en eau souterraine importante. La sollicitation de ces réserves à des fins

d’alimentation en eau potable, d’activités économiques notamment agricole et industrielle

auxquels s’ajoute sa situation côtière fait que cette ressource est sujette à la pollution. Ainsi,

en vue d’une bonne gestion et afin de préserver cette réserve, une bonne connaissance du

fonctionnement du système aquifère de la région est indispensable.

L’objectif de notre étude est la caractérisation du système aquifère et détermination des

modalités de l’écoulement souterrain dans le secteur de Guerbès. La première étape de cette

caractérisation est basée sur l’utilisation des informations existantes sur le sous-sol du

territoire au moyen d’une étude géologique permettant la connaissance des formations

aquifères. En deuxième étape, c’est l’étude climatique de la région ayant pour but d’établir le

bilan hydrique et estimer la part d’eau infiltrée pour alimenter les réserves. Puis, une

caractérisation hydrogéologique plus poussée faisant appel à diverses méthodes et outils

d’investigation, tant sur le terrain que pour l’analyse des données. Une étude de la géométrie

des aquifères a été réalisée à la base de corrélation entre les résultats de l’étude géophysique

et les données des sondages mécaniques. La piézométrie mesurée sur le terrain a permis de

tracer des cartes piézométriques. Celle-ci permet de déterminer les véritables trajectoires

d’écoulement souterrain.

Quand il s’agit de protéger une nappe, il est nécessaire de faire un suivi de la qualité de ses

eaux. Pour ce faire, plusieurs campagnes de prélèvement ont été réalisées et les échantillons

ont été soumis à des analyses physico-chimiques. L’interprétation des résultats s’est basée sur

la détermination de la minéralisation globale des eaux de la région notamment leur faciès

chimique. En deuxième lieu une question se pose étant donnée qu’il s’agit d’une zone

côtière : peut on parler d’une invasion marine ?

Pour répondre à cette question, on a eu recours à plusieurs méthodes hydrochimiques. De

même, puisque le secteur d’étude est une région à vocation agricole un suivi de l’évolution

des teneurs en nitrates a été fait et ce pour détecter une éventuelle contamination par cet ion.

CHAPITRE 1

Caractéristiques physiques

2

1. SITUATION GEOGRAPHIQUE

La région d’étude fait partie du bassin versant de l’Oued el Kébir ouest situé entre les bassins

de la Seybouse à l’Est et au Sud-Est et celui de Kébir-Rumel à l’Ouest, la limite Nord est

occupée par la Méditerranée.

La plaine de Guerbès occupant la feuille topographique au 1/50 000ème est comprise en gros

entre les longitudes 7°10' et 7°22', et les latitudes 37°00' et 36°52'.

Administrativement, la région d’étude fait partie de la wilaya de Skikda (fig 1).

MER

M

EDITE RRA NEE

SKIKDA

ANNABA

CHETAIBI

CAP DE

GARDE

Lac Fetzara

DJ.EDOUGH

O .

Sey

bou

se

O.

el

Kéb

ir

AIN CHARCHAR

AZZABA

ZIT EMBA

Guerbès

Ma ssi f du Ca p de F er

DJ. FILFILA

DJ. SAFIA

BOUATI MAHMOUD

ROKNIA

RAMDANE

DJAMEL

SALAH

BOUCHAOUAR

O.

S

af

Saf

DJ. ABIOD

DJ.MENCHOURA

N

0 20 km

Fig 1. Carte de situation géographique

2. APERÇU MORPHOLOGIQUE

La région de Guerbès présente deux types de paysages. Près du littoral, un gros cordon

dunaire haut de près de 110m se prolongeant vers l’intérieur par une série de dunes plus ou

moins hautes et couverte par une foret de chêne-liège. Au Sud-Est, la plaine, haute de 9 à 12m le

long de l’Oued el Kébir présente sur ses bordures des étangs marécageux [A.MARRE, 1992].

3

La plaine de Guerbès est entourée de massifs montagneux, il s’agit de :

- l’Edough-Cap de Fer au Nord Nord-Est

- Filfila-Safia au Sud-Ouest

- et les reliefs de Bou Maaiza et Berrahal au Sud-Est. 2.1. Etude de la surface topographique

L’Oued el Kébir qui draine la zone étudiée prend naissance au Sud dans la région de Azzaba à

la suite de la confluence des Oueds Emchekel et Hamam, il poursuit sont parcours

vers le nord et contourne les dunes pour rejoindre la mer. On distingue deux principaux sous

bassins :

- le sous-bassin de Hammam qui représente l’aire drainée par le cours inférieur, il occupe une

surface de l’ordre de 1130km2

- le sous-bassin de Magroun drainé par le cours supérieur s’étend sur 372,5km2

Ainsi la surface totale drainée par oued el kébir est d’environ 1500km2

Le périmètre total du bassin est d’environ 251km

Le secteur d’étude occupe une aire d’environ 133Km2

2.2. Etude de la répartition des surfaces en fonction de l’altitude

Cette étude permet de préciser l’influence de l’altitude sur les facteurs climatiques qui

régissent l’écoulement des eaux et qui sont les précipitations et la température.

Les intervalles d’altitudes et les surfaces qu’elles occupent sont représentés dans le tableau ci-

dessous. Ils permettent de tracer la courbe hypsométrique (fig 2 et 3) qui met en relation les

altitudes et les surfaces dans un bassin, sous forme de fréquence de superficies inférieur à un

seuil donné. La courbe hypsométrique fournit une vue synthétique de la pente du bassin, donc du

relief. Par ailleurs, dans un contexte d’évolution géomorphologique, elle renseigne sur le niveau

de maturité d’un cours d’eau.

Tableau 1 . Répartition altimétrique des bassins versants de l’Oued el Kébir

BASSIN DE L’OUED EL KEBIR OUEST Hammam Magroun

Altitude (m)

Surface (km2)

Surface (%) Surface cumulée

Altitude (m)

Surface (km2)

Surface (%)

Surface cumulée

1200 1200-1000 1000-800 800-600 600-400 400-200 200-50

0,904 3,12

16,79 53,06

207,31 449,74 400,16

0,08 0,27 1,48 4,69 18,33 39,76 35,38

0,08 0,35 1,84 6,53 24,86 64,62 100

1000 1000-800 800-600 600-400 400-200 200-20

0,11 1,6 6

31,6 120

213,2

0,03 0,43 1,61 8,48

32,21 57,23

0,03 0,46 2,07

10,55 42,77 100

4

0 200 400 600 800 1000 12000

20

40

60

80

100

0

100

200

300

400

500

Altitude (m)

Surface (km2)Surface cumulée (%)

Fig 2. Courbe hypsométrique et diagramme de fréquences altimétrique du sous-bassin de Hammam

0 200 400 600 800 10000

20

40

60

80

100

0

50

100

150

200

250

Surface cumulée (%) Surface (km2)

Altitude (m)

Fig 3. Courbe hypsométrique et diagramme de fréquences altimétrique du sous-bassin de Magroune

5

On remarque que la plus grande partie de la région d’étude est caractérisée par des altitudes

moyennes à faibles, donc par des reliefs modérés allant vers la pénéplaine.

2.3. Caractéristique de forme

La forme d'un bassin versant influence l'allure de l'hydrogramme à l'exutoire. Il existe

différents indices morphologiques permettant de caractériser le milieu parmi lesquels l'indice de

compacité de Gravelius (1914) KG, défini comme le rapport du périmètre du bassin au périmètre

du cercle ayant la même surface :

Avec :

A : surface du bassin versant [km2],

P : périmètre du bassin [km].

KG = 1.18 pour le sous-bassin de Hammam

KG = 1.58 pour le sous-bassin de Magroun

Les valeurs d’indice de compacité montre que notre bassin a une forme allongée ce qui

favorise des faibles débits de pointe de crue, ceci en raison des temps d'acheminement de l'eau à

l'exutoire plus importants.

2.4. Le rectangle équivalent

La notion de rectangle équivalent ou rectangle de Gravelius, introduite par Roche (1963),

permet de comparer facilement des bassins versants entre eux, en ce qui concerne l'influence de

leurs caractéristiques sur l'écoulement.

Le bassin versant rectangulaire résulte d'une transformation géométrique du bassin réel dans

laquelle on conserve la même superficie, le même périmètre (ou le même coefficient de

compacité) et donc par conséquent la même répartition hypsométrique.

Si L et l représentent respectivement la longueur et la largeur du rectangle équivalent, on

obtient :

6

L = 46.57km, l = 24.43km pour le sous-bassin de Hammam

L = 42.99km, l = 8.66km pour le sous-bassin de Magroun

2.5. L’indice de pente globale

C’est le rapport de la dénivelée, D définit sur la courbe hypsométrique, à la longueur du

rectangle équivalent L.

D = h5% - h95%

Ig = 0.0094 pour le sous-bassin de Hammam

Ig = 0.0096 pour le sous-bassin de Magroun

Les résultats de calcul de l’indice global indiquent un relief assez faible.

3. CONCLUSION

L’étude morphologique de la région nous a permis de déterminer les caractéristiques

physiographiques du bassin versant de l’Oued el Kébir ouest. Celui-ci est de forme allongée

favorisant des faibles débits de pointe. Les altitudes qui sont dans l’ensemble moyennes à faibles

reflètent un relief modéré, elles sont comprises entre 20 à 1200m. Ce qui renseigne sur la vitesse

des écoulements qui serait faible.

Ces caractéristiques physiographiques doivent se compléter par une reconnaissance

géologique de la région ainsi que celle du couvert végétal qui l’occupe et ce pour mieux cerner

les modalités des écoulements superficiels et souterrains à l’intérieur du bassin.

D Ig = L

CHAPITRE 2

Étude géologique de la région

7

1. INTRODUCTION

Nombreux sont les géologues qui ont étudié la géologie de l’Algérie. Vu l’importance de cette

étude pour l’identification des gisements d’eau souterraine de la région, on s’est inspiré pour

l’accomplir des travaux de M.DURAND DELGA et al (1956, 1960, 1967,1969), de J.HILLY

(1962) sur le massif de l’Edough et Cap de Fer, de J.F.RAOULT (1974) sur la géologie du centre

de la chaîne Numidique dans lequel il a donné une description lithostratigraphique et structurale

des monts de Safia et Filfila. De J.BOLFA et al (1952) sur les massifs cristallins du Nord

constantinois, de P.DELEAU (1938) sur le pays constantinois et de J.M.VILA (1980) sur la

chaîne alpine d’Algérie orientale et des confins Algéro-Tunisiens.

2. APERÇU GÉOLOGIQUE DE L’ALGÉRIE

L’Algérie située dans la partie nord du craton africain, peut être divisée en quatre grands

ensembles structuraux (fig.4). Il s’agit de domaines fortement différenciés au cours des phases

tectoniques mésozoïques et cénozoïque. Ce sont du Nord au Sud :

- les chaînes littorales kabyles

- les chaînes telliennes

- les hauts plateaux et les hautes plaines

- l’Atlas Saharien.

KABYLIDES

DOMAINE TELLIENAutochtone et couverturepost nappe1. Allochtone indifférencié2. Flysch crétacé

DOMAINE PRESAHARIENCouverture tabulairedes hauts plateauxMole Oranais

Mole d'Ain M'lila

Couverture plisséede l'Atlas SaharienDOMAINE DE LAPLATEFORME

Limite des unités téctoniquesAccident profond du socleFaille importanteGranites tertiaires

0 100kmEchelle:PLATEFORME SAHARIENNE

ATLAS

SAHARIEN

HAUTS PLATEAUX

MA

RO

C

M E R M E D I T E R R A N E EN

ORAN

ALGER

Grande Kabylie

EdoughANNABA

TU

NIS

IE

Petite Kabylie

ACCIDENT NORD ATLASIQ

UE

ACCIDENT SUD ATLASIQUE

DOMAINE TELLIEN

Fig 4. Cadre structural schématique de l’Algérie

8

2.1. Les chaînes littorales kabyles

Elles sont situées au Nord de l’Algérie. Les massifs primaires essentiellement

métamorphiques d’âge anté-gothlandien [(M.DURAND DELGA, 1956) in C.KHAMMAR,

1980], anté-silurien représentent les noyaux rigides d’un géanticlinal qui séparent

l’Eurogéosynclinal septentrional du sillon miogéosynclinal tellien. Ce domaine est marqué par

l’absence du Trias gypso-salin, les lacunes du Mésozoïque et surtout par l’importance de

manifestations éruptives syn et post tectoniques (Oligocène à Pliocène).

2.2. Les chaînes telliennes

L’emplacement des chaînes telliennes fut occupé au Mésozoïque et au Cénozoïque par un

fossé de sédimentation où se sont déposés en mer le plus souvent profonde, des sédiments épais,

plissés de façon complexe lors des phases orogéniques pyrénéenne et alpine suivant des

directions généralement est-ouest. Du Nord au Sud, on distingue :

- la zone Ultra-tellienne [M.DURAND DELGA, 1969], caractérisée par des faciès

« bathyaux » clairs au Crétacé et à l’Eocène à sa marge septentrionale

la zone tellienne stricto sensu est caractérisée par un Lias de plate-forme suivi par un Jurassique

plus marneux avec cependant réapparition de faciès de plate-forme. Le Crétacé d’abord

détritique devient marneux à argilo-calcaire. L’Eocène est caractérisé par des marnes épaisses

- la zone Péni-tellienne : récemment définie [J-M VILA, 1977] est un des traits les plus

originaux de la chaîne alpine d’Algérie orientale. Les séries de l’avant-pays sétifien ou

constantinois constituent un vaste ensemble d’unités allochtones au front duquel se

manifestent des phénomènes morphotectoniques. Leur faciès se diversifie vers l’est à

partir du méridien de Constantine.

2.3. Les Hauts plateaux et les Hautes plaines

Les Hautes Plaines correspondent à une zone surélevée où la couverture néritique des terrains

crétacés et éocènes, moins épaisse que dans les chaînes telliennes, est peu plissée. C’est

l’ensemble des régions qui séparent la chaîne tellienne de l’Atlas Saharien, il se rétrécit

progressivement à l’Est vers les confins algéro-tunisiens où l’Atlas Saharien et la chaîne

tellienne sont en contact.

2.4. L’Atlas Saharien

Situé au Sud, l’Atlas Saharien correspond à une fosse peu profonde où s’est accumulée, du

fait de la subsidence, une grande épaisseur de terrains néritiques et continentaux durant le

Secondaire et le Tertiaire. Il présente par l’épaisseur de ses sédiments et par l’amplitude de ses

plissements pyrénéens, une individualité bien marquée vis-à-vis des régions qui l’encadrent.

9

3. GÉOLOGIE DE LA RÉGION D’ÉTUDE

3.1. Introduction

La région d’étude fait partie de l’ensemble géologique de l’Atlas Tellien, zone plissée alpine

de l’Afrique du Nord caractérisée par sa complexité lithologique et structurale. La région

présente une succession d’ensembles structuraux tectoniquement empilés. Ce sont de bas en

haut :

- l’autochtone de la bordure occidentale de l’Edough [C. KHAMMAR, 1980]

- la zone para-autochtone des terrains Mésozoïques du mont de Safia

- un ensemble allochtone des schistes métamorphiques du Paléozoïque inférieur que

surmonte une couverture sédimentaire oligocène

- un flysch albo-aptien et paléogène recouvert par du flysch à microbrèches présentant une

extension limitée

- la nappe numidienne dont l’âge a été attribuée au sommet de l’Oligocène et à l’Aquitanien

- et enfin, les sédiments plio-quaternaires déposés en discordance sur l’ensemble de ces

formations.

3.2. Lithostratigraphie de la région

3.2.1. Paléozoïque

3.2.1.1. Les formations cristallophylliennes

Le Djebel Edough est le principal affleurement des formations cristallophylliennes. Celles-ci

comprennent des schistes, des micaschistes et des gneiss ainsi que des calcaires et dolomies

métamorphiques associés à des roches basiques variées. Les gneiss qui occupent la zone centrale

du massif, dessinent un dôme anticlinal dont l’axe est orienté sud ouest-nord est. Ils sont

surmontés par les formations schisteuses sauf vers le nord-est où ils sont directement recouverts

par les assises du Nummulitique supérieur mais ils peuvent réapparaître à la périphérie du massif

soit en position normale soit par le jeu de failles [J.HILLY, 1962].

Le massif de Bou Maaiza est l’extrémité occidentale de la série cristallophyllienne à

métamorphisme moindre. Cet autochtone présumé précambrien est situé à la bordure sud-est de

la dépression alluviale en rive droite de l’Oued el Kébir. Cet ensemble métamorphique est

recouvert par des sables rouges dans sa partie nord-ouest et par des alluvions récentes de la

vallée de l’Oued Magroun dans sa partie nord-est. Les roches saines, généralement satinées,

verdâtres, gris-bleu fumés, ou violacés, sont des schistes, des séricitoschistes et, beaucoup plus

rarement des chloritoschistes. Outre le quartz et les minéraux phylliteux, ces roches peuvent

contenir du grenat, du staurotide et de la tourmaline. Des grès légèrement métamorphiques et des

10

quartzites sont associés à ces schistes. Les micaschistes sont plus abondant et sont localisés dans

les zones périphériques de l’Edough dans le massif de Ain Mokra- Oued el Aneb. Ils sont

essentiellement formés de quartz, de biotite et de muscovite associés à d’autres minéraux (grenat,

staurotide, tourmaline, andalousite et disthène).

Il n’y a pas de coupure nette entre les schistes et les gneiss ; les uns passent en effet

progressivement aux autres par l’intermédiaire des micaschistes feldspathiques dont les

affleurements peuvent être assez importants.

Les calcaires et dolomies métamorphiques sont interstratifiés dans les séricitoschistes, dans

les micaschistes et, plus rarement, dans les gneiss. Ils y forment des amas lenticulaires courts et

épais ou des bancs plus ou moins continus et d’épaisseur relativement constante. Ils affleurent

dans le massif de Ain Mokra - Oued el Aneb, au Nord du lac Fetzara

3.2.2. Mésozoïque

3.2.2.1. Les formations sédimentaires

Ces formations dessinent les pointements des monts de Safia et Filfila, une grande partie du

massif du Cap de Fer et recouvrent partiellement quelques secteurs périphériques du massif de

l’Edough.

Le Djebel Safia montre une série mésozoïque affectée par un épimétamophisme net, plus

marqué au Nord qu’au Sud [J-F RAOULT, 1974]. De même, M.DURAND DELGA et al (1967)

ont montré qu’il est en position de fenêtre sous le socle kabyle. Cette série présente de bas en

haut :

- des dolomies massives grises à stratification très confuse de 80m d’épaisseur. Ces formations

attribuées au Rhétien-Sinémurien, affleurent à l’extrémité sud-est de koudiat Embarek. Elles sont

représentées à la base par des petits bancs calcaires à lumachelles [M.DURAND DELGA, 1967].

Le Lias moyen se termine par des calcaires légèrement marneux

- les dolomies liasiques sont surmontées par des calcaires blancs à gris clairs grossièrement lités

d’âge Lotharingien-Kimméridgien atteignant 200m d’épaisseur. Ils s’observent à Koudiat

Messaoud et Koudiat El-Hadjar où ils sont localement cristallisés et oolithiques. Plus haut, ils se

présentent en plaquettes et renferment des traces de crinoïdes. De minces lits de

protoglobigérines présumés Malm et des niveaux de Saccocomidés ont permis leur datation

[M.DURAND DELGA, 1967]

11

Ga ra aDe mn a t

el A t ao u a

Me r M

é d i te r r a n é e

Sidi Lakhdar

Dj . Laharta

Kef Siada

K at el Mroudj

Dem el Begrat

Ain Nechma

K at el Hadjar K at Si Messaoud

Bou Maaiza

Ben Azzouz

O.Dessia

O.Magroun

Ou e d

Ké

b ir

K at Mzair

Ain E

d Delia

Sidi Bou Zid

Ma s s i f

D u n a i re

K at El Bouch

Garra Seberka

GaraaMoussisi

ROCHES SYN ET POST-NAPPESQUATERNAIREAlluvions

Colluvium

Sables blancs

Sables rougeatres

Calcarénites

Travertin

PLIOCENEMarne sableuse

ULTRA- KABYLIDES

OLIGOCENEGrès Numidiens

EOCENE OLIGOCENEFlysch-argilite,marne,grès

KABYLIDES OLIGOCENEConglomérats et flysch

CAMBRO-ORDOVICIENRoches métamorphiques

PRECAMBRIENRoches métamorphiques

CHAINE CALCAIRE

ALBO-APTIENFlyschoide

NEOCOMIENCalcaire marneux

LOTHARINGIEN-TOARCIENCalcaire blanc

Limite stratigraphique

Limite stratigraphique probable

Pendage de la stratification30° 4

5° 80°

Axe anticlinalFaille Dunes

5 km43210

N

D j S a f i a

Ga ra a b e niMa ha m me d

K at Ed Dieb

K at Embarek

Sidi Ali Ben Ali

Chevauchement et contactanormal de base d'écaille

Failleprobable et supposée

Fig 5. Carte géologique de la région d’étude [C. KHAMMAR, 1980]

12

- des calcaires marneux valanginien-barrémien de 60m d’épaisseur sont discordants sur les

termes inférieurs. Il renferment des Ammonites pyriteuses découvertes pour la première fois par

DELEAU (1938) et occupe les zones basses

- un ensemble Albo-aptien de schistes à net épimétamorphisme de grès quartzitique en bancs gris

clairs à rosés

- une série du Crétacé supérieur cartographiquement discordante sur les niveaux sous-jacents, ce

sont des argiles schisteuses et des pélites grises à vert sombre avec des grès fins et des brèches.

Le mont côtier de Filfila est caractérisé par un épimétamorphisme plus marqué que dans le

Djebel Safia. La série mésozoïque de Filfila apparaît aussi en fenêtre sous le socle kabyle

[C.LEMOY et C.PERRIN, 1969] est encore assez mal connue, elle comporte de bas en haut :

- des dolomies et des calcaires marmorisés en bancs épais, localement à Brachiopodes et riches

en entroques vers leur sommet

- des calcaires en lits de 10 à 40cm, parfois accompagnés de silex et admettant des passées de

pélites verdâtre

- un ensemble schisto-gréseux, très tectonisé, comportant à la base des bancs de 30 à 50cm de

grès quartzite, gris sombre à verdâtre séparé par des niveaux minces de schistes et de pélites

probablement albo-aptien que surmontent des bancs de calcaires recristallisés et des bancs blancs

totalement silicifiés pouvant évoquer les phtanites cénomanien. Enfin au sommet des schistes et

des pélites avec de minces intercalations à aspect quartzitique attribués au Sénonien.

Dans le secteur Edough-Cap de Fer, les sédiments les plus anciens observés en place

appartiennent au Crétacé inférieur et moyen. L’un des principaux affleurements se trouve en

bordure de la route d’Herbillon. Il s’agit des calcaires à grains très fins renfermant parfois de très

rares Calpionelles. Des niveaux finement détritiques dont certains éléments ont été empruntés au

Berriasien sont associés à des calcaires de même faciès. A 4km plus au Nord, dans la région

d’Ain Kebira, des jaspes à Radiolaires intercalés dans des argilites calcaires représentent le

Cénomanien. Les affleurements, bien visibles dans le talus de la route d’Herbillon, sont très

limités. Près d’Ain Kebira, vers l’extrémité orientale du massif du Cap de Fer, les assises

cénomaniennes sont surmontées, en continuité de sédimentation semble-t-il, par des argilites

marneuses avec intercalation de calcaires microbréchiques à microfaunes emschériennes.

La partie supérieure du Sénonien est beaucoup mieux caractérisée. Les affleurements sont

localisés dans le massif du Cap de Fer, entre le Djebel Mzihla (au Sud d’Herbillon) et le koudiat

Mrabeut Ahmed (au Nord de la Marsa). Ils sont formés par des argilites feuilletées plus ou moins

13

calcaires admettant souvent de fines intercalations de microbrèches calcaires. Les faunes et les

microfaunes datent ces terrains du Maestrichtien et du Danien.

3.2.3. Cénozoïque

3.2.3.1. Les formations sédimentaires

Dans le Djebel Safia, les terrains tertiaires sont représentés par les argiles et les calcaires fins

bleu sombre d’âge paléocène.

Le sillon méso-méditerranéen [M.DURAND DEGA, 1969] au Nord du géoanticlinal kabyle a

accueilli une sédimentation flyschoïde oligocène que le même auteur qualifie de flysch ultra-

kabyle, charriée plus tard vers le sud ; deux nappes de flysch sont définies dans notre région

d’étude :

Flysch oligocène

Il constitue le premier flysch de la nappe de recouvrement ultra-kabyl. Il présente une

alternance d’argilites, aleurolites et marnes où s’intercalent des grés quartzo-argileux, des lits de

calcarénites et des brèches calcaires à nummulites souvent importantes. Cette dernière affleure

en horizons caractéristiques que nous avons observées au nord-ouest de la dépression de l’Oued

el Kébir à Sidi Ali Ben Ali dans le vallon de l’Oued Ksaiba. FLANDRIN (1955) y a déterminé

une faune caractéristique à Lépidocyclines qui se rapporte à l’Oligocène.

Flysch numidien

Le flysch numidien se répand dans une grande partie de la région, à Djebel Laharta, Kef Siada

à l’ouest-sud-ouest de la dépression alluviale. Au nord-est, on l’observe à Koudiat Dieb, Sidi Ali

Ben Ali, koudiat l’Beurral et Ras Tmara voisinant avec la nappe de flysch oligocène. Il repose

comme nappe de recouvrement sur le flysch oligocène kabyle et sur les roches métamorphiques.

Ce flysch numidien est constitué à la base soit par des argiles bigarrées, soit par des marnes

sableuses que surmontent les grès quartzeux. Sa puissance est d’environ 400m. Par analogie avec

ces grès reposant sur des argiles bariolées à tubotomaculum dans le territoire de Grande Kabylie

et à en juger par la présence des arénacés et de quelques Globigérines [M.DURAND DELGA,

1960], le flysch numidien appartiendrait probablement à la fin de l’Oligocène et à l’Aquitanien.

Les terrains syn et post-orogènes représentent les formations mio-pliocènes et quaternaires

donc postérieures aux déplacements tangentiels qui se sont manifestés dans la région. Ces

déplacements miocènes se sont accompagnés d’intrusion de granite. Ces granites visibles dans le

Djebel Filfila sont calco-alcalins monzonitiques [M.ROUBAULT, 1934]. Ils recouvrent les

formations calcaires du Lias et les couches flyschoïdes du Crétacé inférieur qui montrent un

métamorphisme de contact.

14

Le Pliocène affleure à la faveur des talwegs, et il est représenté surtout par des marnes bleues.

3.2.4. Quaternaire

Les formations quaternaires occupent la plus grande partie de la vallée de l’Oued el Kébir. Ce

sont des terrains variés, dans lesquels on peut distinguer le travertin et les grès dunaires qui sont

pléistocènes, et le matériel colluvial, sables littoraux et alluvions, d’âge holocène

3.2.4.1. Quaternaire ancien ou Pléistocène

- Le travertin est le sédiment quaternaire le plus ancien, il affleure sous forme d’un lambeau

d’environ 100m de largeur, de couleur grisâtre pigmentée de jaune brun par les hydroxydes de

fer. Il est observé au Sud.

- Les grès dunaires qui sont un peu plus récents que le terrain précédent, présentent des

stratifications entrecroisée et renferment de nombreux débris d’organismes : algues, mollusques

et oursins ; ils se composent aussi de grains de quartz et des fragments empruntés des roches des

environs immédiats. Ils sont désignés par Hilly (1962) comme des arénites calcaires ou

calcarénites et se répandent dans la petite vallée de l’Oued Dissya jusqu’à la zone de Sidi

Lakhdar, au Nord-Est de Dar Said et sur le cordon littoral.

3.2.4.2. Quaternaire récent ou Holocène : On distingue :

- Le colluvium formé au Pléistocène et pendant l’Holocène est constitué de fragments de roches

du substratum mélangés à des sédiments sablo-argileux et à des éboulis de pente forte

subordonnés ; il occupe la partie ouest selon une orientation sud est - nord ouest.

- Les sables rouges : sont désignés ainsi par J.HILLY ET J.MOREL (1953), les sables argileux

rubéfiés. Ces sables rouges ne sont jamais consolidés, ils sont seulement bien tassés. Ils sont

principalement formés de grains de quartz associés à des proportions de matériaux argileux et

ferrugineux. A l’Est du massif métamorphique de Bou Maaiza, ce matériel sableux renferme des

fragments de schistes. En plus de la vallée de l’oued El Kébir, on les retrouve également dans les

forêts de Guerbés et Senhadja.

- Les sables blancs transportés par le vent de direction nord-ouest sur la zone littorale ont abouti

à la formation de dunes d’orientation nord ouest-sud est de quelques kilomètres de long, de

500m de large et d’une hauteur moyenne de 100m. Des bifaces Acheuléen terminal ont été

découverts par J.MOREL et J.HILLY (1956).

Dans la falaise côtière à l’Ouest de la plaine de Senhadja, s’observe de bas en haut, la coupe

suivante :

15

1- grès dunaires lités visible sur 1.10m

2- sables rouges

3- grès dunaire lités de 4m

4- dunes récentes

Au Sud, les sables rouges viendraient se placer entre les niveaux (3) et (4).

Ainsi, on remarque que la série grès dunaires-sables rouges se répéterait deux fois entre le

Tyrrhénien ancien et récent. Les sédiments se seraient donc formés dans la période de régression

de la mer.

- L’alluvium, lié à l’environnement géologique immédiat, le faciès des alluvions varie d’amont

en aval, grossier au débouché de l’Oued el Kébir, plus fin à Ain Nechma voire argileux avec

quelques passages de lentilles de graviers ; argilo-sableux à Ben Azouz ; sableux au voisinage du

massif dunaire et dans les espaces interdunaires et enfin argileux et tourbeux à l’embouchure. Le

matériau grossier et fluvial est localisé aux abords immédiats de l’Oued el Kébir et de ses

affluents, il s’agit essentiellement de galets, de grès, de calcaires, de schistes, souvent liés par

une matrice argileuse à argilo-sableuse.

3.3. Tectonique

3.3.1. Introduction

La région étudiée se situe dans le domaine plissé alpin de l’Afrique du Nord, caractérisé par

une tectonique complexe. Les mouvements tectoniques ont été à l’origine de l’individualisation

des trois principaux ensembles structuraux qui sont : l’ensemble autochtone des massifs

métamorphiques, l’ensemble par-autochtone comportant la chaîne calcaire et enfin l’ensemble

allochtone que représentent les flyschs.

16

6

45

4 5

6 54

54

6

1

1

MER M

EDITERRANEEN

6

5

2

2

2

6

65

53

3

6

3

3

0 5 km

41G

40G

90'

5G 40' 5G 50'

A- KABYLIDES1 Autochtone cristallophyllien Bou Maaiza (?)2 Nappe du cristallophyllien et oligocène kabyle3 Fenetre du Djebel Safia: Lias, Aptien-Albien calcaire et série flyschoide

B- ULTRA-KABYLIDES4 Nappe du flysch oligocène5 nappe numidienne

C- UNITE POST-OROGENE6 Plio-quaternaire

Signes conventionnels

Limite stratigraphique Axe anticlinal Direction générale et pendage des couches Faille Faille probable et supposée Contact anormal de base d'écaille

Fig 6. Schéma structural de la région étudiée

3.3.2. Les ensembles structuraux

3.3.2.1. Structure autochtone

Le massif cristallophilien de l’Edough se présente comme une antiforme de gneiss et

micaschistes de 50 km de long sur 20 km de large et d’orientation axiale N 060. Le cœur de

l’antiforme de foliation est constitué essentiellement par des orthogneiss surmontés de

micaschistes contenant des marbres. Ces différentes formations sont intensément foliées et

plissées [M.BRUNEL et al, 1988]

Au Sud-Ouest, le massif de Bou Maaiza caractérisé par un grand pli anticlinal axé au Nord-

Ouest avec des pendages maxima de 30-40° sur les flancs. Cet autochtone présente, en effet, une

structure beaucoup plus simple dans les assises anté-cambriennes que dans l’assise beaucoup

plus jeune. Nous notons une correspondance totale de la schistosité avec la stratification

primitive dans les calcaires cristallisés antécambriens. De même, leurs structures internes

présentent des traits particuliers à savoir un microplissement et gauffrage propre aux schistes

métamorphiques du Paléozoïque inférieur.

17

3.3.2.2. Structure para-autochtone

Déposés sur la bordure du sillon méso-méditerranéen, ces sédiments ont été charriés au Sud, à

travers le géanticlinal kabyle. La chaîne calcaire forme le socle des unités qui lui sont

tectoniquement superposées.

Le Djebel Safia dessine un bombement anticlinal déformé d’axe nord ouest-sud est. Sa partie

orientale est recouverte par des dépôts quaternaires de la vallée de l’Oued el Kébir à Ain

Nechma. Les deux flancs déformés par des failles, parallèles à l’axe, sont occupés par des

terrains du Crétacé inférieur dont le pendage varie de 20 à 70°.Le cœur de l’anticlinal laisse

apparaître des dolomies ou calcaires massifs du Lias. Les assises argilo-gréseuses du Crétacé

inférieur déformées en plis disharmoniques se distinguent par des plissotements fins. Ces assises

ont été soumises à un métamorphisme dynamique qui leur confère une ressemblance avec les

schistes métamorphiques du Paléozoïque inférieur.

Dans la zone du Djebel Filfila, des forages miniers réalisés près de la côte ont montré que les

phyllades sus-jacents au bancs de grès et des calcaires fins à Calpionnelles sont surmontés par un

Oligo-Miocène kabyle souvent puissant, couronné en plusieurs points par des silexites.

L’ensemble est enseveli par la nappe de recouvrement numidienne [J-F RAOULT, 1974].

3.3.2.3. Structure allochtone

a) Nappe de charriage métamorphique kabyle du Paléozoïque inférieur

La nappe de charriage métamorphique du Paléozoïque inférieur transgressée par le complexe

flysch conglomérat de l’Oligocène kabyle, affleure dans la localité de Dem el Bagrat en fenêtres

sous la nappe de charriage numidienne. Vers le Sud, elle repasse sur les terrains mésozoïques

par-autochtones sous-jacents de Koudiat Messaoud

Des travaux de M.DURAND DELGA, J-F.RAOULT et J-M.VILA (1967) ont mis en

évidence ce contact avec l’unité tectonique de la chaîne calcaire, contact visible à l’Est du Djebel

Seba Koudiat, à l’Ouest de notre secteur d’étude et sur la rive gauche de l’embouchure de Chabet

el Ouara. Le sondage de la mine de Meçadjet où sont rencontrés, sous l’assise de schistes

métamorphiques, des roches sédimentaires du Néocomien à Calpionelles [RECH, 1965],

confirme ce contact. Représentant la partie inférieure de l’allochtone, ces schistes dessinent un

grand pli anticlinal à cœur de séricitoschistes quartzeux affectés par de petites fractures. Leur

structure interne est fortement plissée avec des plis complexes, étroits de direction est-ouest

généralement déversés vers le Sud.

Le flysch oligocène kabyle présente une structure sensiblement plus simple à plis plats, à

rayon de courbure relativement grand et dont les pendages sont de 20-30°. Dans l’ensemble cette

18

structure se traduit par un anticlinal de direction générale nord-est qui définit une discordance

avec les structures nord-ouest par-autochtones d’une part, et avec les plis est-ouest de l’assise

métamorphique du Paléozoïque inférieur d’autre part. Cette configuration anticlinale du

complexe flyschoïde oligocène kabyle dans le cadre géologique régional sépare les bombements

anticlinaux du Djebel Safia de ceux du Djebel Filfila

b) Nappe du flysch argilo-gréseux

Affleurant en grande partie dans le coin nord-est de notre région d’étude, en rive droite de

l’Oued el Kébir aux Koudiets M’zair et Dieb, la nappe du flysch est surmontée par la nappe de

charriage numidien. Elle est masquée plus au Sud par les sédiments quaternaires.

La grande structure synclinale monotone constituée essentiellement de terrains éocènes-

oligocènes, affectée par des plis et fractures secondaires est l’un des traits essentiel de cette unité

flyschoïde.

c) Nappe de charriage numidienne

La série numidienne recouvre l’empilement de l’édifice structural complexe de la région ; elle

affleure dans les forêts de l’Oued Soudan et de Lashas à l’Ouest. Elle constitue dans notre région

les pointements du Kef Siada et ceux des Koudiets de part et d’autre de la dépression alluviale.

Le soubassement de cette unité surmonte soit le flysch ultra-kabyle, soit la nappe métamorphique

du Paléozoïque inférieur, soit l’Oligocène transgressif kabyle, soit les couches flyschoïdes

crétacées de la chaîne calcaire. Elle supporte les sédiments quaternaires dont le contact

discordant a été mis en évidence par la géophysique, par les sondages mécaniques réalisés dans

la région et par les observations dans les talwegs.

4. CONCLUSION

L’étude géologique permet de reconnaître une structure complexe mise en place lors de

l’orogenèse alpine. Par la même occasion, elle permet de distinguer selon la nature lithologique,

les caractéristiques hydrogéologiques des formations occupant le secteur étudié. Ainsi, les

formations perméables et susceptibles d’abriter l’eau souterraine sont représentées par les

formations carbonatées liasiques, les dépôts sableux du massif dunaire et les alluvions de l’Oued

el Kébir. Quant aux formations imperméables, elles sont d'une part celles situées en profondeur

et qui constituent le substratum des nappes de recouvrement et notamment les formations

aquifères, c'est le socle métamorphique et les flyschs et d'autre part celles qui affleurent et

favorisent le ruissellement. Ces formations par leurs épaisseurs, leur structure, leur surface

d'affleurement constituent une configuration géologique favorable pour l’emmagasinement et la

circulation des eaux souterraines.

CHAPITRE 3

Caractéristiques

climatologiques

19

Le mouvement de l’eau dans le sol et le sous-sol est une étape d’un grand circuit sur la terre,

le cycle global de l’eau. La source d’alimentation de l’eau souterraine est l’infiltration qui

renouvelle l’eau des réservoirs souterrains et entretient, par son circuit dans les aquifères, le débit

de l’écoulement souterrain [Castany 1998].

La connaissance des facteurs climatiques (pluviométrie, température……) est indispensable

pour quantifier les ressources en eau et déterminer la part de l’eau qui s’infiltre.

L’objectif de notre étude est l’analyse de ces facteurs et la détermination des différents termes

du bilan d’eau.

1. INTRODUCTION

Toute étude climatique est basée sur la collecte des données. La quantité et la qualité de ces

dernières conditionnent les résultats obtenus. Pour mener notre travail nous avons étudié les

paramètres climatiques de cinq stations présentes sur la zone d’étude (fig 7).

Ain CharcharAzzaba

BerrahalSkikda

Zit Emba

3493

331.3

58

Poste pluviométrique et son altitude

0 10 20

Mer Méditerranée

Massif dunaireLimite du bassin

Fig 7. Carte de situation des stations hydroclimatologiques

20

2. LES PARAMÈTRES CLIMATIQUES

Les stations étudiées fournissent des renseignements sur la pluviométrie et la température.

La pluviométrie demeure le paramètre le plus important, elle conditionne l’écoulement

saisonnier, le régime des cours d’eau et l’alimentation des nappes d’eau souterraines. Cinq

stations dont trois sont situées à l’intérieur du bassin : Ain Charchar, Zit Emba et celle de Azzaba

et deux autres localisés à l’extérieur du bassin, il s’agit des stations de Skikda et Berrahal vont

faire l’objet de notre étude.

L’altitude des stations change de 1,30m (Skikda) à 93m (Azzaba). Les données

climatologiques ont été recueillies au niveau des services de l’A.N.R.H de Constantine et

l’O.N.M de Skikda .On remarque que, ces données présentent des lacunes au niveau de la

majorité des stations ce qui nécessite un comblement de ces différentes lacunes.

Tableau 2. Stations pluviométriques

Station Longitude(°E)

Latitude (°N)

Altitude (m)

Azzaba Ain CharcharBerrahal Skikda Zit Emba

7° 5′ 45″ 7° 17′ 17″7° 27′ 30″6° 54′ 33″7° 18′ 22″

36° 44′ 38″36° 45′ 15″36° 50′ 5″ 36° 20′ 47″36° 40′ 53″

93 34 33

1,30 58

2.1. Les données pluviométriques

2.1. 1. Qualité des données recueillies

Après examen des données pluviométriques, on remarque que seule la station de Skikda

présente une série complète allant de 1964 à 2003. De ce fait cette station servira de référence et

nous permettra d’apporter les correctifs nécessaires aux autres stations.

Une série chronologique est dite homogène si elle présente le caractère aléatoire simple ce qui

suppose l’absence de toute organisation à l’intérieur de la série ou si la propriété statistique de

l’erreur de mesure affectant ces mesures est restée invariable au cours de la période

d’observation. A cette fin, il existe de nombreux tests statistiques parmi on a employé le test de

SPEARMAN, la loi log-normale, la corrélation double masse et la régression linéaire qui nous

permettront de déceler les éventuelles anomalies.

2.1.1.1. Test de tendance (test de SPEARMAN)

Le test de SPEARMAN regarde dans quelle limite doit se trouver le coefficient de corrélation

entre l’ordre de la série et les entiers naturels

21

L’hypothèse nulle est l’absence de tendance, tandis que l’hypothèse alternative est que la suite

possède une tendance significative

Considérons la suite chronologique n1, n2,……..nn soit la suite yi formée de la manière

suivante :

yi est le rang de xi, si on classe par ordre croissant la série initiale, puis on calcul le coefficient

de corrélation entre la suite y (i) et la suite des entiers de 1 à n.

n (n + 1) n

Σ i = i=1 2

On en déduit que :

6 rs = 1 -

n (n2 – 1)

n Σ (yi – i)2 r =1

rs : coefficient de corrélation de SPEARMAN Application numérique : n = 40 n Σ (yi – i)2 = 11758 r =1 rs = -0,103

Pour la station de Skikda (1964/2003), le coefficient de corrélation de SPEARMAN est de

l’ordre de -0,103 ce qui nous conduit à l’acceptation de l’hypothèse nulle.

2.1.1.2. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale

L’ajustement a été réalisé à l’aide du logiciel Hydrolab (LABORDE et MOUHOUS, 1998)

qui utilise la loi log-normale.

Les données pluviométriques annuelles sont portées sur un diagramme de Gauss, sur lequel

l’axe des abscisses représente les probabilités et l’axe des ordonnées les logs des modules

pluviométriques. On remarque que les distributions des précipitations pour les cinq stations à

différentes périodes fournissent un alignement de points (fig 8, 9, 10 et 11), les bornes supérieure

et inférieure représentent les limites de l’intervalle de confiance à 95%. Nous avons ainsi obtenu

une bonne qualité d’ajustement.

Par cette méthode, nous avons également évalué les fréquences au non dépassement et les

temps de retour des précipitations dont les résultats sont illustrés dans le tableau 3.

n (n + 1) (2n + 1)n

Σ i2 =i=1 6

22

1

10

100

1000

10000

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5

(xo=0,00 Moy.log(x-xo)=2,9310 E.T. log(x-xo)=0,0808 n=20 et I.C. à 95%)

x-xo

Fig 8. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Skikda 1984/2003)

1

10

100

1000

10000

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5


x-xo

Fig 9. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Ain Charchar 1984/2003)

23

1

10

100

1000

10000

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5


x-xo

Fig 10. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Azzaba 1910/1933)

1

10

100

1000

10000

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5


x-xo

Fig 11. Ajustement des précipitations annuelles à une loi log-normale (Berrahal 1910/1933)

24

Tableau 3. Précipitations annuelles fréquentielles et périodes de retour des valeurs caractéristiques (en mm)

Période (1910/1933) Période (1984/2003) Station

Temps de retour

Azzaba Berrahal Ain Charchar Skikda

100 50 10 5

462,1 486,9 564,8 614,6

517,2 540,1 610,7 654,9

331,1 361,1 461,7 531,2

553,4 582,2 672,1 729,4 A

nnée

s sè

ches

2 722,5 748,6 694,3 853

Ann

ées

hum

ides

5 10 50 100

849,2 924,2 1072

1129,6

855,7 917,7 1037,5 1083,5

907,5 1044

1334,9 1455,9

997,6 1082,7 1250 1315

2.1.1.3. Test d’homogénéité ou corrélation double masse

Le principe de la méthode consiste à vérifier la proportionnalité des valeurs mesurées dans

deux stations, l'une est la station de référence, supposée correcte, l'autre est la station à contrôler.

On doit effectuer le calcul des pluies cumulées pendant un nombre d’années successives dans

des stations de la région, puis comparer les résultats par groupe de deux stations.

Pour des stations soumises au même régime pluviométrique, la corrélation entre deux stations

doit être linéaire. Ceci permettra de pallier aux lacunes d’une des stations, compte tenu des

valeurs obtenues pour le coefficient de corrélation.

Nous avons appliqué cette méthode pour les stations : Skikda-Azzaba sur 19ans (1968/87),

Skikda-Ain Charchar-Berrahal sur 19ans (1984/03), Azzaba-Berrahal sur 23 ans (1910/33) et

Azzaba-Zit Emba sur 15 ans (1970/85).

25

0

4000

8000

12000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000Azzaba

Skikda

Fig 12. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Azzaba (1968/1987)

0

3000

6000

9000

12000

15000

18000

0 3000 6000 9000 12000 15000

S kikda

Be rrahal

Fig 13. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Berrahal (1984/2003)

26

0

4000

8000

12000

16000

20000

0 4000 8000 12000 16000

Ain Charchar

Skikda

Fig 14. Corrélation double-masse des précipitations entre Skikda et Ain Charchar (1984/2003)

0

4000

8000

12000

16000

20000

0 5000 10000 15000 20000

Azzaba

Berrahal

Fig 15. Corrélation double-masse des précipitations entre Azzaba-Berrahal (1910/1933)

27

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2000 4000 6000 8000 10000

Zit Emba

Azzaba

Fig 16. Corrélation double-masse des précipitations entre Azzaba et Zit Emba (1970/1985)

Il ressort des résultats des corrélations, que les différentes stations peuvent être

complémentaires. Les figures 12, 13 et 14 montrent une bonne corrélation entre Skikda comme

station de référence et les stations : Azzaba, Berrahal et Ain Charchar, de même qu’entre

Azzaba comme station de référence et les stations : Berrahal et Zit Emba à différentes périodes

(fig 15 et 16).

2.1.1.4. La régression linéaire

Nous avons calculé la régression des séries précédentes. Les résultats obtenues (Tableau 4)

nous ont permis de tracer les courbes respectives corrélant Skikda aux stations : Azzaba, Ain

Charchar et Berrahal (fig 17, 18, 19), Ain Charchar à Berrahal (fig 20) et Azzaba aux stations :

Berrahal et Zit Emba (fig 21, 22)

Tableau 4. Résultats des corrélations par régression linéaire

Stations Coefficient de correlation Equation de la droite de régression

Skikda-Azzaba 0,98 Y = 2,50 x - 1000,49 Skikda-Ain Charchar 0,84 Y = 1,00 x - 141,43 Skikda-Berrahal 0,87 Y = 0,55 x + 177,38 Ain Charchar-Berrahal 0,98 Y = 1,87 x - 491,66 Azzaba-Berrahal 0,99 Y = 0,84 x + 143 Zit Emba-Azzaba 0,96 Y = 0,85 x + 17,72

28

0200

400600

8001000

1200

400 450 500 550 600 650 700 750 800

(Y = 2,50 * X -1 000,49 avec r=0,9800 et I.C. à 95%)

Fig 17. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles

Skikda-Azzaba (1968/1987)

0

500

1000

1500

2000

600 800 1000 1200 1400 1600

(Y = 1,00 * X -141,43 avec r=0,8378 et I.C. à 95%)


Skikda-Ain Charchar (1984/2003)

29

0200400600800

100012001400

600 800 1000 1200 1400 1600

(Y = 0,55 * X + 177,38 avec r=0,8719 et I.C. à 95%)


Skikda-Berrahal (1984/2003)

0200400600800

100012001400

400 500 600 700 800 900 1000

(Y = 1,87 * X -491,66 avec r=0,9820 et I.C. à 95%)


Berrahal- Ain Charchar (1984/2003)

30

0

200

400

600

800

1000

1200

400 500 600 700 800 900 1000 1100

(Y = 0,84 * X + 143,00 avec r=0,9861 et I.C. à 95%)

Fig 21. Droite de régression linéaire des précipitations annuelles Azzaba-Berrahal (1910/1933)

0

200

400

600

800

1000

400 500 600 700 800 900

(Y = 0,85 * X + 17,72 avec r=0,9648 et I.C. à 95%)


Zit Emba-Azzaba (1970/1985)

Le coefficient de corrélation est hautement significatif, l’application de la méthode de la

régression a donné de bons résultats. Pourtant les graphiques mettent en évidence des points

écartés de la droite dépassant l’intervalle de confiance.

31

Ces points sortants de cet intervalle ont une probabilité d’être dus au hasard suffisamment

faible pour mériter d’être vérifié. Il s’agit d’anomalies ponctuelles.

2.1.2. Comblement des lacunes

Les observations au niveau de la majorité des stations sont incomplètes, ce qui nous amène à

procéder un comblement des lacunes. Il sera ainsi indispensable de palier ce problème et

procéder au comblement de ces lacunes.

Etant donnée que le nombre des stations est important, il sera difficile d’appliquer la méthode

de la régression raison pour laquelle, on a fait recours à une méthode simple et rapide proposée

par LABORDE et qui permet de rattraper ces lacunes à l’aide des observations disponibles.

Cette méthode repose sur le principe de l’analyse en composantes principales. Sachant qu’il

n'est pas possible de faire une ACP sur un tableau incomplet, un premier comblement sera fait et

qui sera amélioré par la suite.

Initialement, seront calculés les moyennes et les écarts-type expérimentaux Mxo(j) et σxo(j)

des précipitations pour chaque station j et sur les seules années réellement observées :

Ce qui permet d’évaluer la matrice des valeurs centrées réduites : et calculer pour chaque observation la moyenne des valeurs centrées réduites disponibles : ( )iu

[u] =

u(1,1) u(2,1)

... u(i,1)

inconnuu(2,2)

... u(i,2)

u(1,3) ...

inconnuu(i,3)

...

...

...

...

u(1,j)u(2,j)

... u(3,j)

( )1u ( )2u ( )iu

Dans une première étape, il sera possible de remplacer chaque valeur inconnue x(i,j) par une

valeur correspondant à la variable réduite moyenne pour cette observation.

u (i) - Mx0(j) xe0(i,j)= σ x0(j)

On obtient alors une première matrice complète ensuite une A.C.P. sera effectuée sur cette

matrice [xo] et nous obtenons les projections des variables [a1] et des observations [c1].

[Mxo] = [σxo] =

Mxo(1) Mxo(2) ... Mxo(j) σxo(1) σxo(2) ... σxo(j)

x(i,j) - Mx0(j)u(i,j) σ x0(j)

32

La difficulté réside dans le choix du nombre de composantes principales à utiliser dans les

reconstitutions et seules seront retenues les k premières composantes ainsi que les matrices des

moyennes et écarts-types.

Il est alors possible de reconstituer chaque observation manquante x(i,j) par une nouvelle

valeur estimée xe1(i,j) :

xe1(i,j) = Mx1(j) + σx1(j) * { a1(1,j) c1(i,1) + a1(2,j) c1(i,2) +... + a1(k,j) c1(i,k) }

Cette estimation n'est pas très correcte puisque l'A.C.P a été effectuée sur une matrice

"complétée" à partir de moyennes interannuelles, cependant xe1(i,j) est une meilleure estimation

que xe0(i,j) puisqu'elle tient compte des observations faites aux autres stations pour cette année j.

On peut donc réitérer le processus en remplaçant dans la matrice [xo] chaque xe0(i,j) par les

xe1(i,j) adaptés. On obtient ainsi une nouvelle matrice [x1]

On recommence alors une A.C.P. sur la matrice [x1] permettant d'obtenir de nouvelles

matrices [c2] , [a2] , [Mx2] et [σx2] d'où l'on tirera de nouvelles estimations xe2(i,j).

L'automatisation de ces démarches est très simple. Elle peut très facilement être réalisée avec

le logiciel HYDROLAB

Ainsi, pour compléter les lacunes à l’échelle mensuel et annuelle on a utilisé les macro-

commandes du logiciel HYDROLAB.

2.2. Étude de la pluviométrie annuelle

La carte des précipitations médianes du Nord Algérien pour la période (1965-95) établit par

l’A.N.R.H montre que les précipitations sur notre région d’étude oscillent entre 400 et 700mm

dans la plaine alluviale de l’Oued el Kébir. Par ailleurs, elles atteignent 800mm au secteur Nord-

Ouest, lame d’eau accueillie au niveau des reliefs.

33

ANNABA

BATNA

BISKRA

CONSTANTINE

GUELMA

SKIKDA

TEBESSA

BEJAIA

M 'SILA

150

200

250

300

350

400

650 700 750 800 850 900 950 1000

0 100 200 300 400 600 800 1000

Précipitations annuelles "normales" (période moyenne :1965 - 95)

M E R M E D I T E R R A N E E

T U

N I

S I

E

Fig 23. Précipitations annuelles médianes « normales» (1965-95) (d’après étude ANRH-GTZ ,2003)

in Azzedine MEBARKI et Jean-Pierre LABORDE RESSOURCES HYDROLOGIQUES ET STRATEGIE

D’AMENAGEMENT ET DE PROTECTION DES EAUX : CAS DE L’ALGERIE ORIENTALE

2.2.1. Variation de la pluviométrie annuelle

La figure 24 visualise l’évolution de la pluviométrie annuelle sur une période de 31 ans (1973/

2004) où l’on remarque que les hauteurs maximales des précipitations atteignent 1275,1mm au

niveau de la station de Ain Charchar au cours de l’année 2002/03 tandis que les hauteurs

minimales de l’ordre de 268mm ont été enregistrée à la station de Zit Emba en 1987/88.

34

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1973

/74

1974

/75

1975

/76

1976

/77

1977

/78

1978

/79

1979

/80

1980

/81

1981

/82

1982

/83

1983

/84

1984

/85

1985

/86

1986

/87

1987

/88

1988

/89

1989

/90

1990

/91

1991

/92

1992

/93

1993

/94

1994

/95

1995

/96

1996

/97

1997

/98

1998

/99

1999

/00

2000

/01

2001

/02

2002

/03

2003

/04

Préc

ipita

tio

Années

Ain CharcharAzzabaBerrahalSkikdaZit Emba

Fig 24.Variation interannuelle des précipitations aux cinq stations (1973/2004)

35

2.2.2. Le coefficient pluviométrique

C’est un paramètre climatique très important, définit comme étant le rapport de la

pluviométrie d’une année à la pluviométrie moyenne pour une station donnée (Tableau 5).

Avec : H : coefficient pluviométrique

Pi : pluviométrie d’une année donnée

P : pluviométrie moyenne pour une période de N années

Tableau 5. Valeurs du coefficient pluviométrique (1973/04)

Pi (mm) H Année

A.Charchar Azzaba Berrahal Skikda Zit Emba A.Charchar Azzaba Berrahal Skikda Zit

Emba1973/74 1974/75 1975/76 1976/77 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81 1981/82 1982/83 1983/84 1984 /85 1985 /86 1986 /87 1987 /88 1988 /89 1989 /90 1990 /91 1991 /92 1992 /93 1993 /94 1994 /95 1995 /96 1996 /97 1997 /98 1998 /99 1999 /00 2000 /01 2001 /02 2002 /03 2003/04

453,1 681,5 419,5 635,3 615,6 621,5 401,6 872,5 411,6 884

674,2 913,2 653,2 832,4 438,2 601

668,5 854,2 475,5 729,3 583,1 613,8 381,3 603,5

1003,5 865,7 726,8 659,4 833,6

1275,1 1034

467,6 738

472,6 872,7 687,4 448,3 406,7 517,4 412,1 972,9 754,1 795,9 708,7 677,1 408,1 571,6 520,5 991,6 621,9 481

459,6 649,6 370,5 676,8

1099,7 560,6 452,2 534,5 688,9 934,6 879,7

592 642,1 555

724,9 612,4 783,4 531

657,9 824,5 617,5 746,9 896

573,9 847

519,6 448,4 473,7 704,9 687,9 659,5 579,4 547,6 755,9 525,2 749,5 748,1 622,9 605,1 433,6 937,7 748,5

411,3 580,6 589,8 451 633 912

578,7 861 816

682,1 914,9 1034 643

1024,1 584,1 615,4 701 888 804

419,7 692

750,5 685,1 453

1032,7 745 684 538

578,4 551,9 841

478,5 500,3 446,8 728

603,3 442,1 394,5 678,4 337,9 632,2 556,5 660,9 487,5 640,7 268 451 452

691,9 315,9 560

500,2 634,6 287

427,1 684

677,4 423

275,6 641,1 677,6 822,3

0,65 0,99 0,61 0,92 0,89 0,9

0,58 1,26 0,59 1,28 0,97 1,32 0,94 1,2

0,63 0,87 0,97 1,24 0,69 1,05 0,84 0,89 0,55 0,87 1,45 1,25 1,05 0,95 1,21 1,84 1,5

0,73 1,15 0,74 1,36 1,07 0,7

0,63 0,81 0,64 1,52 1,18 1,24 1,1

1,06 0,64 0,89 0,81 1,55 0,97 0,75 0,72 1,01 0,58 1,06 1,72 0,88 0,71 0,83 1,08 1,46 1,37

0,9 0,98 0,84 1,1

0,93 1,19 0,81

1 1,25 0,94 1,14 1,36 0,87 1,29 0,79 0,68 0,72 1,07 1,05

1 0,88 0,83 1,15 0,8

1,14 1,14 0,95 0,92 0,66 1,43 1,14

0,59 0,83 0,84 0,64 0,9 1,3

0,83 1,23 1,17 0,97 1,31 1,48 0,92 1,46 0,83 0,88

1 1,27 1,15 0,6

0,99 1,07 0,98 0,65 1,47 1,06 0,98 0,77 0,83 0,79 1,2

0,9 0,95 0,84 1,38 1,14 0,84 0,75 1,28 0,64 1,2

1,05 1,25 0,92 1,21 0,51 0,85 0,86 1,31 0,6

1,06 0,95 1,2

0,54 0,81 1,29 1,28 0,8

0,52 1,21 1,28 1,56

Pi H =

P

36

Le coefficient pluviométrique nous permet de déterminer les années excédentaires et les

années déficitaires.

H > 1 : Année excédentaire

H < 1 : Année déficitaire

L’étude de l’évolution interannuelle des cinq stations pour la période 1973/04, a mis en

évidence 19 années déficitaires à la station de Ain Charchar, 18 ans à Skikda et 16 ans à celles de

Azzaba, Berrahal et Zit Emba.

2.3. Détermination de la lame d’eau précipitée

Pour estimer la lame d’eau précipitée, nous avons choisi quatre méthodes (la moyenne

arithmétique, méthode de THIESSEN, des isohyètes et de la variation altimétrique).

2.3.1. Moyenne arithmétique des stations

C’est la plus rapide, elle consiste à calculer la moyenne arithmétique des précipitations

observées à chaque station. Son efficacité est meilleure pour de petits bassins où l’influence de

l’altitude, de l’exposition, de la latitude sur les précipitations est partout identique.

Pour la période 1973/04 nous obtenons une moyenne annuelle de la lame tombée à l’échelle

du bassin de l’ordre de 643 mm/an.

2.3.2. Moyenne de THIESSEN

Cette méthode, basée uniquement sur les pluies observées aux pluviomètres, consiste à

attribuer à chaque pluviomètre une zone d’influence présumée telle qu’un point situé dans cette

zone soit plus près en distance horizontale de ce pluviomètre que de toute autre. Les éléments de

surface plus proches d'un pluviomètre que de tout autre, sont déterminés par le réseau des

médiatrices des segments joignant les postes 2 à 2.

La figure 25, représente le découpage du bassin versant en polygones ayant servi de base aux

calculs de la pluviométrie moyenne.

La hauteur de précipitations choisie est celle relevée à la station située à l’intérieur du

polygone, en considérant les précipitations uniformément réparties. La hauteur des précipitations

recherchée sur le bassin est égale à :

ΣPi .Si

P = S Pi : précipitation de la station à l’intérieur du polygone

Si : surface du polygone

S : surface totale du bassin versant

37

0 10 20

P1P2

P3P4

P5

Skikda

Azzaba

Berrahal

Ain Charchar

Zit Emba

Poste pluviométriqueMassif dunaireLimite du bassin

Mer Méditerranée

Fig 25. Polygones de THIESSEN (1973/2004)

Le tableau ci-dessous regroupe les résultats obtenus pour l’ensemble du bassin et relatives à la

période 1973/2004.

Tableau 6. Lame d’eau annuelle précipitée obtenue à partir

de la méthode THIESSEN

Surface des polygonesStation Km2 % Pluviométrie

Ain Charchar Azzaba

Berrahal Skikda

Zit Emba

194,8 428,4 914,8 421,4 690,8

7,3 16,2 34,5 15,9 26,1

690,8 639,8 656,5 699,8 528,3

Nous obtenons ainsi une moyenne de la lame d’eau précipitée de l’ordre de 629,8mm.

38

2.3.3. Méthode des isohyètes

Cette méthode est considérée comme la plus fiable, elle tient compte des variations de pluie

avec l’altitude et l’éloignement à la mer. Après le tracé des courbes d’égales pluviométries, on

mesure les surfaces comprises entre deux courbes isohyètes successives. En supposant que la

hauteur de pluie tombée sur cette surface est égale à la moyenne des valeurs des deux isohyètes

qui la délimitent. La lame d’eau tombée sur le bassin versant est :

ΣPi .Si P = S

Pi : Pluviométrie moyenne inter isohyète

Si : Surface inter isohyète

S : Surface totale du bassin versant

Ain CharcharAzzaba

Berrahal

Skikda

Zit Emba

0 10 20

Postes pluviométriquesMassif dunaireLimite du bassin

Mer Médite

rranée

Fig 26. Carte des isohyètes (1973/2004)

39

La carte des isohyètes (fig 26) établie pour la période 1973/2004, nous permet de déterminer

les surfaces inter isohyète, débouchant sur le calcul de la pluviométrie moyenne inter isohyète.

Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 7. Résultats de la méthode des isohyètes

Surface inter isohyèteInter isohyètes (mm) Km2 % Pluviométrie moyenne (mm)

540 - 560 560 - 580 580 - 600 600 - 620 620 - 640 640 - 660 660-680 680 - 700

282,7 191,5 169,9 181,2 229,9 331,5 336,8 541,6

12,5 8,5 7,5 8

10,1 14,6 14,9 23,9

550 570 590 610 630 650 670 690

Il ressort de ces résultats que la lame d’eau précipitée est de l’ordre de 633,6mm.

2.3.4. Méthode de la variation altimétrique

L'apparition de précipitations est liée au mouvement des masses d'air ; cependant leur

déplacement est fortement influencé par le relief et cela à différentes échelles.

Dans la région d’étude les postes pluviométriques sont situés en plaine; pour ces stations

l’altitude n’a aucun effet sur la quantité des précipitations.

D’ailleurs, l’observation de la pluviométrie relative à la période 1973/2004 et observée à des

altitudes différentes (Tableau 8) confirme l’indépendance entre ces deux paramètres.

Tableau 8. Valeurs des précipitations à des altitudes différentes

Station Altitude

(m) précipitations

(mm) Azzaba Ain CharcharBerrahal Skikda Zit Emba

93 34 33

1.30 58

639,8 690,8 656,5 699,8 528,3

2.3.5. Discussion des résultats

Les résultats obtenus à partir des quatre méthodes employées pour l’estimation de la lame

d’eau précipitée sur le bassin versant montrent que la méthode altimétrique ne peut donner de

40

résultats dans notre cas puisque l’altitude n’a aucune influence sur les précipitations. Celle de

THIESSEN sous estime les précipitations à cause de la mauvaise répartition des stations.

Toutefois, les méthodes de la moyenne arithmétique et celle des isohyètes donnent des valeurs

proches et doivent se rapprocher plus de la réalité. La valeur moyenne entre ces deux méthodes

est de l’ordre de 638,3mm définie ainsi comme moyenne des précipitations pour l’ensemble du

bassin.

2.4. Étude de la pluviométrie mensuelle

2.4.1. Calcul des valeurs caractéristiques

Afin d’évaluer la variabilité des précipitations mensuelles et annuelles sur la région d’étude,

on a défini les différentes caractéristiques descriptives des stations pluviométriques relative à la

période d’observation 1973/2004 (Tableau 9)

Tableau 9. Valeurs caractéristiques des séries pluviométriques (1973/04)

On remarque qu’aux variations spatiales des précipitations annuelles s'ajoutent des variations

temporelles qui restent toutefois moins marquées qu'à l'échelle mensuelle. Le phénomène de

variabilité interannuelle des modules pluviométriques est bien exprimé par le coefficient de

Station S O N D J F M A M J J A AnnuelA.Charchar Moyenne P Ecart typeσ Coef Var Cv

30,03 20,89 0,69

61,93 40,81 0,66

93,4 71,21 0,76

119,1 87,27 0,73

105,91 64,45 0,61

79,99 53,63 0,67

68,74 40,33 0,59

68,77 57,07 0,83

42,25 32,68 0,77

12,82 15,28 1,19

2,54 5,55 2,18

5,34 8,39 1,57

690,8 206,7 0,3

Azzaba Moyenne P Ecart typeσ Coef Var Cv

29,63 26,14 0,88

59,06 49,4 0,84

88,67

68 0,77

109,54 90,1 0,82

94,44 46,78 0,49

88,33 64,58 0,73

67,12 38,34 0,57

53,14 42,21 0,79

35,69 25,21 0,71

8,14 8,58 1,05

0,52 0,65 1,25

5,48 6,72 1,23

639,8 194,7 0,3

Berrahal Moyenne P Ecart typeσ Coef Var Cv

24,71 18,09 0,73

68,43 58,85 0,86

91,4 55,3 0,6

115,78 70,91 0,61

97,88 47,3 0,48

76,45 53,16 0,69

61,29

37 0,6

59,8 39,22 0,65

39,33 38,36 0,97

11,02 13,17 1,19

2,67 4,79 1,79

7,74 10,97 1,42

656,5 126,1 0,19

Skikda Moyenne P Ecart typeσ Coef Var Cv

37,33 28,48 0,76

63,25 48,9 0,77

94,02 58,24 0,62

114,95 83,9 0,73

105,53 58,92 0,56

91,71 53,11 0,58

66,51 38,21 0,57

67,42 46,33 0,69

35,42 31,83 0,9

11,95 10,85 0,91

2,92 5,03 1,72

8,83 12,11 1,37

699,8 174,7 0,25

Zit Emba Moyenne P Ecart typeσ Coef Var Cv

20,5 21,13 1,03

45,96 41,85 0,91

71,84 63,07 0,88

94,33 65,86

0,7

83,54 45,06 0,54

68,2 54,1 0,79

56,47 47,96 0,85

49,19 44,23 0,9

25,83 22,99 0,89

7,73 15,02 1,94

1,05 2,67 2,54

3,62 4,65 1,28

528,3 145,8 0,27

41

variation (Cv) traduisant la dispersion relative des pluies. Les valeurs du coefficient de variation

relatives à la période (1973/2004) pour les stations Ain Charchar, Azzaba, Berrahal, Skikda et

Zit Emba oscillent entre 0,19 et 0,3 ce qui implique une variabilité faible dans l'ensemble, par

rapport à la variabilité des précipitations mensuelles.

2.4.2. Répartition mensuelle de la pluviométrie

Les histogrammes de la figure 27, représentent la répartition des précipitations moyennes

mensuelles des stations Ain Charchar, Azzaba, Berrahal, Zit Emba et Skikda relative à la période

1973/2004.

L’observation de ces histogrammes montre que les mois les plus pluvieux de l’année sont les

mois de Décembre – Janvier et les mois les plus secs sont ceux de Juillet – Août.

0

20

40

60

80

100

120

S O N D J F M A M J J A

Zit Emba Azzaba Berrahal Skikda Ain Charchar

Pluies

Fig 27. Précipitations mensuelles (1973/04)

2.4.3. Étude de la pluviométrie saisonnière

Le tableau 10 rassemble les données des précipitations saisonnières des cinq stations du

bassin pour la périodes (1973/2004).

42

Tableau 10. Précipitations saisonnières pour la période (1973/04)

Station Moyennes A H P E Total

Azzaba

Moyenne saisonnière (mm) Moyenne saisonnière (%)

177,36

27,7

292,31

45,7

155,95

24,4

14,14

2,2

639,8

Ain Charchar


185,36

26,8

305

44,2

179,76

26

20,7 3

690,8

Berrahal


184,54

28,1

290,11

44,2

160,42

24,4

21,43

3,3

656,5

Skikda


194,6

27,8

312,19

44,6

169,35

24,2

23,7

3,4

699,8

Zit Emba


138,3

26,2

246,07

46,6

131,49

24,9

12,4

2,3

528,3

L’étude de la répartition saisonnière de la pluviosité montre que malgré la grande variabilité

des précipitations, on remarque que l’hivers est la saison pendant laquelle sont enregistrée les

plus grandes quantités de pluie avec un pourcentage qui varie entre 44,2 et 46,6% et l’été est la

saison la moins pluvieuse, période pendant laquelle le pourcentage de pluies atteint 2,2%.

Quant aux saisons de l’automne et le printemps, la variabilité est plus grande (fig 28).

43

0

50

100

150

200

250

300

350

A H P E

Saisons

Zit Emba Azzaba Berrahal Skikda Ain Charchar

Pluie

Fig 28. Précipitations saisonnières (1973/04) 2.4.3.1. Le quotient pluviométrique

Le quotient pluviométrique est le rapport de la hauteur des précipitations des saisons les plus

pluvieuses sur celle des saisons les plus sèches. Les valeurs du quotient pluviométrique aux cinq

stations du bassin à différentes périodes sont résumées dans le tableau ci-dessous.

Tableau 11. Quotient pluviométrique pour la période (1973/2004)

3. LES TEMPÉRATURES

La température est un facteur très important régissant les facteurs climatiques et intervenant

dans de nombreux calculs d’évapotranspiration.

Station

Quotient pluviométrique

Ain CharcharAzzaba

Berrahal Skikda

Zit Emba

2,45 2,76 2,61 2,62 2,67

44

On dispose des données de températures mensuelles et annuelles de la station de Skikda pour

une période de 23 ans (1980/03) et celles d’une période de 25 ans d’après SELTZER. Ces

données sont mentionnées dans le tableau suivant :

Tableau 12. Températures moyennes mensuelles et annuelles à la station de Skikda

Mois

Température

S O N D J F M A M J J A Moyenneannuelle

SELT

ZER

(1

913/

38) Min

Max Moy

18,7

26,7

22,7

15,2

23

19,1

11,5

18,6

15,1

8,7

15

11,9

7,4

13,7

10,6

7,4

14,7

11,1

9

17,1

13,1

10,1

19

14,6

13,4

21,9

17,6

16,8

24,8

20,1

19,4

28,4

23,7

20,4

29,1

24,8

13,16

21

17,03

1980

/03

Min Max Moy

20,4

27,2

23,8

16,9

24,7

20,8

13,1

20,7

16,9

10,2

17,6

13,9

8,8

16,3

12,5

9,2

16,2

12,7

11,1

17,4

14,2

12

19,3

15,6

15,3

22

18,6

18,6

25,3

21,9

21,6

28,2

24,9

22,5

28,9

25,7

15

22

18,5

Le tableau ci-dessus, montre que les températures moyennes minimales s’observent au mois

de Janvier, elles sont de l’ordre de 8,8°C et 7,4°C tandis que les températures moyennes

maximales qui s’observent au mois d’Août sont de 28,9°C et 29,1°C. Quant à la température

moyenne annuelle, elle est de 18,5°C pour la période (1980/03).

La saison chaude s’étend de Mai à Octobre, mois pendant lesquels les températures

mensuelles sont supérieures à la moyenne annuelle, alors que la saison froide correspond à la

période allant de Novembre à Avril.

45

Période 1980/2003

0

5

10

15

20

25

30

35

S O N D J F M A M J J A Mois

T (°C)

T.Max

T.Min

Moyenne

Période 1913/1938

0

5

10

15

20

25

30

35

S O N D J F M A M J J A Mois

T (°C)

T.Min

T.Max

Moyenne

Fig 29. Températures moyennes mensuelles à Skikda

4. L’HUMIDITÉ RELATIVE

L’humidité relative est le rapport de la tension de vapeur à la tension maximum correspondant

à la température mesurée au thermomètre sec, exprimée en %. A la station de Skikda

(2001/2005), les moyennes mensuelles varient de 80,6% en hiver au mois de Janvier à 64,3% en

été au mois de Juin. La moyenne annuelle étant de 70,4% (Tableau 13).

46

Tableau 13. Humidité relative moyenne mensuelle à la station de Skikda (2001/05)

Mois J F M A M J J A S O N D Moyenne

Humidité (%) 80,6 73,7 64,8 70,3 69,6 64,3 67 67,3 72,5 68,4 72,4 74,4 70,4

5. LE VENT

Il représente l’un des facteurs les plus déterminants du régime pluvieux, de l’évaporation et

par conséquent du climat. Sur la région d’étude dominent des vents de direction nord-ouest dont

la force est assez constante, au cours de l’année et oscillent entre 2,04 et 3,8m/s.

Le Sirocco se manifeste particulièrement aux mois de Juillet et Août mais de manière

épisodiques.

6. RÉGIME CLIMATIQUE

6.1. Indice de MARTONNE

En se basant sur le régime des précipitations et des températures De MARTONNE (1923) a

défini un indice d’aridité "A".

A=

P : précipitations moyennes annuelles (mm)

T : température moyennes annuelles (°C)

Pour A<5 : climat hyperaride

5<A<7,5 : climat désertique

7,5<A<10 : climat steppique

10 < A < 20 : climat semi aride

20 < A < 30 : climat tempéré

Estimé pour les cinq stations, l’indice d’aridité est de l’ordre de 25,5 à Skikda, 22,7 à Azzaba,

25,2 à Ain Charchar et 23,1 à Berrahal indiquant donc un climat tempéré. Il est de 18,2 à Zit

Emba, ce qui reflète un climat semi aride (fig 30).

P

T+10

47

50

40

30

20

10

5

607080

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

Températures

i =P

T+10

hyperaridité-aréisme

régime désertiqueécoulements temporairesdrainage intérieur-endoréisme

régime semi-arideécoulement temporaire

zone tempéréedrainage extérieurirrigation non indispensable

écoulement exoréique

écoulement abondant

ABAQUE INDICE D'ARIDITE

D'après De Martonne 1923

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40°

SkikdaAin Charchar

AzzabaBerrahal

Zit Emba

Fig 30. Indice d’aridité des stations

De même, un indice d’aridité mensuel a été calculé au niveau de la station de Skikda. Les

valeurs obtenues ont été mentionnées dans le tableau suivant :

Tableau 14. Indice d’aridité mensuel à la station de Skikda (1980/03)

Mois Stations J F M A M J J A S O N D

Ain Charchar 63,7 43,2 34,6 27,9 17,7 4,6 0,7 1,8 10,4 24,3 44,2 68,4Azzaba 56,1 47 33,4 21,2 14,5 3 0,2 2 9,5 21,9 37,6 61,8

Berrahal 54,9 39,5 28,7 25,5 16,4 4,2 1 2,5 9 24,2 41,6 64,1Skikda 61,9 49,8 32,8 28,6 14,9 4,8 1,1 3,3 13,7 25,8 40,2 66,3

Zit Emba 47,8 33,8 27,1 19 9,5 2,7 0,2 1,2 6,3 16,1 31,5 53,9

Dans l’ensemble, les résultats obtenus montrent que les mois d’Octobre, Novembre,

Décembre, Janvier, Février, Mars et Avril jouissent d’un climat tempéré. Le mois de Mai est

semi-aride et pour les mois de Juin, Juillet, Août les valeurs de l’indice d’aridité indiquent un

climat hyperaride.

48

6.2. Climatogramme de PEGUY

Le climatogramme de PEGUY est une méthode graphique permettant de déterminer le régime

climatique d’une région. Sur ce graphique sont portés en abscisse les températures mensuelles et

en ordonnées les précipitations enregistrées au niveau d’une station. On obtient alors 12 points

déterminants chaque mois. Sur la grille du climatogramme, le couple températures-précipitations

permet de reconnaître au mois considérés un caractère déterminé.

Cette méthode ayant été appliquée à la station de Skikda (fig 31), montre que les mois de

Décembre, Janvier sont des mois humides, les mois de Février, Mars, Avril, Novembre et

Octobre sont des mois tempérés par contre les mois de Mai, Juin, Juillet, Août et Septembre sont

des mois arides.

0

50

100

150

200

0 10 20 30Température (°C)

Préc

ipita

tions

(mm

)

J

D

F

MA

M

JJ

A

S

O

N

Mois arides

Mois tempérés

Mois froids et humides

Fig 31. Climatogramme de PEGUY

6.3. Climatogramme d’EMBERGER

Le quotient pluviothermique "Q2" d'EMBERGER correspond à une expression synthétique du

climat méditerranéen tenant compte de la moyenne annuelle des précipitations (P en mm) et des

températures. Pour cette dernière sont prise en considération d'une part la moyenne des

minimums du mois le plus froid "m", et d'autre part la moyenne des maximums du mois le plus

chaud "M".

Ces deux valeurs thermiques extrêmes permettent d'évaluer la température moyenne:

(M+m)/2, et l'amplitude thermique extrême moyenne : (M - m).

49

P M + m

Q =

2 (M - m)1000

P : Précipitation totales annuelles (en mm)

m : moyenne des minima du mois le plus froid (en ° kelvin)

M : moyenne des maxima du mois le plus chaud (en ° kelvin)

Le climagramme d’EMBERGER comporte la moyenne des minima du mois le plus froid "m"

en abscisse et le quotient pluviothermique "Q2" en ordonnée.

Il est également subdivisé en zones correspondant à divers étages bioclimatiques

méditerranéens et unités pédologiques (fig 32).

100

50

00 +5 +10-5

Minima (°C)

Quo

tient

plu

viot

herm

ique

HUMIDE

SUB HUMIDE

SEMI ARIDE

ARIDE

SAHARIEN

Annaba

Alger

Skikda

Tunis

Béchar

Casablanca

Alméria

Oran

Laghouat

Constantine

Montpelier

Encroutement calcaire dans le sol QuaternaireConcrétions ferrugéneusesEncroutement gypseux

Ain Charchar

AzzabaBerrahal

Zit Emba

Fig 32. Climagramme d’EMBERGER

50

Les valeurs du quotient pluviométrique pour les stations Azzaba, Ain Charchar, Berrahal,

Skikda et Zit Emba sont respectivement : 110,1 ; 122,6 ; 112,3 ; 123,7 et 88,6 ce qui indique un

régime subhumide. De même, il renseigne sur la fréquence des concrétions ferrugineuses.

6.4. Méthode pluviothermique

Selon BAGNOULS et GAUSSEN (1953), un mois est dit sec si, "le total mensuel des

précipitations exprimées en millimètres est égal ou inférieur au double de la température

moyenne, exprimée en degrés centigrades"; cette formule (P ≤ 2T) permet de construire des

diagrammes ombrothermiques traduisant la durée de la saison sèche d'après les intersections des

deux courbes.

Appliquée à la station de Skikda, il résulte que la saison sèche s'étend du mois d’Avril jusqu’à

Octobre (fig 33).

S O N D J F M A M J J A0

40

80

120

160

20

60

100

140

Préc

ipita

tions

(mm

)

20

30

40

50

60

Tem

péra

ture

(°C

)

Période humide

T

P

Période sèche

Fig 33. Diagramme pluviothermique à Skikda

6.5. Méthode ombrothermique (méthode d’EUVERTE)

Par cette méthode on considère l’action de la chaleur et de l’humidité vis-à-vis de l’activité

biologique. En effet les besoins en eau des plantes suivent une progression exponentielle et pour

un accroissement de température de 6°C les besoins en eau doublent.

Le diagramme ombrothermique comporte en abscisse les mois de l’année et en ordonnées les

températures en progression linéaire, et les précipitations en échelle logarithmique.

51

Pour la station de Skikda, la courbe "T" passe au-dessus de la courbe "P" entre les mois de

Juin et Septembre (fig 34). Il s’agit d’une période déficitaire.

Fig 34. Diagramme ombrothermique à Skikda

6.6. Comparaison des méthodes

Pour l’ensemble des méthodes employées, le climat de la région est défini comme climat

tempéré.

A l’échelle mensuelle, les méthodes de DE MARTONNE et de PEGUY définissent trois

climats mensuels mais la deuxième semble être la plus adaptée à notre région d’étude.

Une période déficitaire est définie par les méthodes pluviothermique et ombrothermique. On

retient celle qui s'étalant de Juin jusqu’à Septembre déterminée par la deuxième méthode et qui

reflète mieux notre secteur d’étude.

7. L’ÉVAPORATION

Les valeurs de l’évaporation sont celles mesurées à l’aide de l’évaporomètre PICHE réalisées

au niveau de la station de Skikda. Les moyennes et écarts types mensuelles de l’évaporation sont

indiquées dans le tableau 15.

S O N D J F M A M J J A

10

100Pr

écip

itatio

ns (m

m)

12

16

20

24

28

Tem

péra

ture

(°C

)

Période humide

T

P

Période sèche

52

Tableau 15. Evaporation mensuelle et annuelle à la station de Skikda (1980/03)

S O N D J F M A M J J A Total Moyenne

113,3

109,8

96,4

93,7

90,4

77,6

95,6

97,6

91,9

107,3

126,6

127,2

1227,4

Ecart type 16,5 20,3 23,2 26,7 26,5 19,7 17,1 15,2 20,2 14,4 18,5 20,5 14,3

Il ressort de l’observation du tableau précédent, que la moyenne maximale de l’évaporation a

lieu au mois d’Août et la moyenne minimale en Février.

8. L’ÉVAPOTRANSPIRATION

Le phénomène de l'évapotranspiration se compose, d'une part, de l'évaporation directe qui

s'effectue à partir des sols humides et des différents plans d'eau, mais aussi de la transpiration des

végétaux.

L'évapotranspiration est une des composantes fondamentales du cycle hydrologique et son

étude est essentielle pour connaître le potentiel hydrique d'une région ou d'un bassin versant. On

distingue :

Une évapotranspiration potentielle qui correspond à la quantité d'eau susceptible d'être

évaporée par une surface d'eau libre ou par un couvert végétal dont l'alimentation en eau

n'est pas le facteur limitant.

Une évapotranspiration réelle qui est une réponse, en terme de vapeur d'eau, d'un milieu

donné à la demande exercée par l'évapotranspiration potentielle, compte tenu de la

quantité d'eau disponible.

Pour l’estimation de l’évapotranspiration, on a utilisé plusieurs formules empiriques et

méthode de bilan.

8. 1. ÉVAPOTRANSPIRATION POTENTIELLE (ETP)

Pour estimer l’évapotranspiration potentielle, on a appliqué les formules de

THORNTHWAITE et de SERRA. Les données de température qu’on dispose sont celles de la

station de Skikda. Les résultats seront comparés avec ceux représentés sur la carte de l’ETP

établie par l’ANRH.

8.1.1. Formule de THORNTHWAITE

La formule THORNTHWAITE basée essentiellement sur les températures de l'air est la

suivante :

a 10 T

ETP = 1,6 I

K

53

Avec: 1,514 12

I = Σ i où i = i = 1 a = 0,492 + 1,79 . 10-2 I – 7,71 . 10-5 I2 + 6,75 . 10-7 I3 ETP : Évapotranspiration potentielle (mm)

T : Température moyenne annuelle en °C

I : Indice thermique annuel

i : Indice thermique mensuel

k : Facteur de correction intégrant la durée d’insolation et le nombre de jours du mois

Nous avons utilisé pour le calcul de l’évapotranspiration potentielle dans le bassin versant, les

températures enregistrées au niveau de la station de Skikda.

Les résultats obtenus par l’application de cette formule pour les cinq stations (1980/2003)

sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 16. Evapotranspiration potentielle (méthode de THORNTHWAITE)

Paramètre S O N D J F M A M J J A Total

T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6

ETP (cm) 4,52 3,42 2,29 1,76 1,65 1,79 2,62 3,24 4,45 5,27 6 5,77 42,8 8.1.2. Formule de SERRA

SERRA propose d'évaluer l'ETP à partir de la formule suivante :

a

10 T ETP = 1,6

I K

Avec: 12 I = Σ i où i = 0,09 T 3/2 i = 1

T 5

54

I a = 1,6

100 + 0,5

ETP : Évapotranspiration potentielle (mm)

T : Température moyenne annuelle en °C

I : Indice thermique annuel

i : Indice thermique mensuel

Les résultats obtenus par l’application de la formule de SERRA pour les cinq stations

(1980/2003) sont regroupés dans le tableau suivant :

Tableau 17. Evapotranspiration potentielle (méthode de SERRA)

Paramètre S O N D J F M A M J J A Total

T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 i 10,4 8,5 6,2 4,7 4 4,1 4,8 5,5 7,2 9,2 11,2 11,7 87,5

ETP (mm) 112,7 75,5 41,9 27 23 25,3 41 55,2 88,6 121,8 155,5 154 921,5

La carte des valeurs de l’ETP moyennes annuelles de l’Est Algérien (fig 35) montre que dans

le secteur d’étude l’ETP varie autour de 1200 et 1300mm. En comparant ces valeurs avec ceux

obtenus par les méthodes de SERRE et de THORNTHAITE, on remarque que l’écart est assez

important et que toutefois la formule de SERRA est plus proche.

En effet, ce résultat est à l’origine de l’insuffisance de donnés de température dont seule la

station de Skikda, au niveau du secteur d’étude, où les mesures de température sont disponibles.

55

Fig 35. Carte de l’évapotranspiration potentielle annuelle moyenne de l’Est Algérien (D’après MEBARKI. A ; 2005 ; source : étude A.N.R.H., 2002)

8. 2. ÉVAPOTRANSPIRATION RÉELLE (ETR)

Le déficit d’écoulement représente essentiellement les pertes dues à l'évaporation. Il peut être

rapproché à l’évapotranspiration réelle et estimé à l'aide des formules de TURC, COUTAGNE et

THORNTHWAITE.

8.2.1. Formule de TURC

La formule de TURC permet d'évaluer directement l'évapotranspiration réelle annuelle d'un

bassin à partir de la hauteur annuelle de pluie et de la température moyenne annuelle :

56

Avec : L = 300 + 25 T+ 0,05 T3 ETR : Evapotranspiration réelle (en mm/an) ;

P : Hauteur annuelle de pluie (en mm) ;

T : Température moyenne annuelle (en ºC).

Les résultats obtenus par l’application de la formule de TURC pour les cinq stations

(1980/2003) sont rassemblés dans le tableau suivant :

Tableau 18. Evapotranspiration réelle (méthode de TURC)

Stations T (°C) P (mm) ETR (mm)Ain Charchar

Azzaba Berrahal Skikda

Zit Emba

18,5 18,5 18,5 18,5 18,5

719,7 646,1 659,2 726 520

620,6 575,9 584,2 624,2 488,7

8.2.2. Formule de COUTAGNE

Le déficit d’écoulent calculé à partir de cette formule peut être rapproché de

l’évapotranspiration réelle, elle fait intervenir la température et la hauteur des pluies.

ETR = P – λ P2

Avec :

ETR : Evapotranspiration réelle (en m/an) ;

P : Pluie annuelle (m);

T : Température moyenne annuelle (en ºC).

Cette formule est applicable pour la condition suivante :

P

P2

ETR =

0,9 +L2

1 λ = 0,8 + 0,14 T

1 1 8 λ < P < 2 λ

57

Dans notre cas λ = 0,29 ; donc les données pluviométriques qu’on dispose répondent bien à

cette condition et les résultats obtenus sont mentionnés dans le tableau suivant :

Tableau 19. Evapotranspiration réelle (méthode de COUTAGNE)

Stations T (°C) P (mm) ETR (mm) Ain Charchar

Azzaba Berrahal Skikda

Zit Emba

18,5 18,5 18,5 18,5 18,5

719,7 646,1 659,2 726 520

569 525 533 573 441

8.2.3. Méthode de WUNDT

Cette méthode permet d’obtenir à partir d’un diagramme (diagramme de WUNDT) le déficit

d’écoulement en fonction de la température et des précipitations (fig 36).

L’emploi de cette méthode aux stations : Ain Charchar, Azzaba, Berrahal, Skikda et Zit Emba

pour la période 1980/2003 a permis d’estimer le déficit de l’écoulement qui est de l’ordre de

600mm à Ain Charchar, 560mm à Azzaba, 570mm à Berrahal, 609mm à Skikda et 460mm à Zit

Emba .

58

200 400 600 800 1000 1200 1400

100

200

300

400

500

600

700

P (mm)

D (mm)

0°

5°

10°

15°

Zit Emba

AzzabaBerrahal

Ain CharcharSkikda

Fig 36. Diagramme de WUNDT 8.2.4. Méthode de THORNTHWAITE

Elle est basée sur la notion de réserve en eau facilement utilisable (RFU).On admet que le sol

est capable de stocker une certaine quantité d'eau (la RFU) ; celle-ci peut être reprise pour

l'évaporation par l'intermédiaire des plantes.

Dans notre cas, la quantité d'eau stockée dans la RFU est maximale lorsqu’elle atteint 100

mm.

On admet que la satisfaction de l'ETP a priorité sur l'écoulement et dans ce cas ETP = ETR.

Par ailleurs, la satisfaction de la RFU est également prioritaire sur l'écoulement.

On établit ainsi un bilan à l'échelle mensuelle, à partir de la pluie du mois P, de l'ETP et de la

RFU.

Si P > ETP, alors : • ETR = ETP

59

• Il reste un excédent (P - ETP) qui est affecté en premier lieu à la RFU, et, si la RFU est

complète, à l'écoulement Q

Si P < ETP : • On évapore toute la pluie et on prend à la RFU (jusqu'à la vider) l'eau nécessaire pour satisfaire

l'ETR soit :

•• ETR= P +min (RFU, ETP-P)

•• RFU= 0 ou RFU+P-ETP

• Si RFU = 0, la quantité (D = ETP - ETR) représente le déficit agricole.

Les résultats du bilan hydrique calculé par la méthode de THORNTHWAITE pour les cinq

stations sont illustrés dans les tableaux (20, 21, 22, 23 et 24) et ceux de Skikda sont représentés

sur la figure 37.

S O N D J F M A M J J A0

40

80

120

160

P

ETR

ETP

Recharge du stock

Epuisement du stock

Déf icit agrocole

RFU

Fig 37. Représentation graphique du bilan de THORNTHWAITE

60

L’examen des tableau 20, 21, 22, 23 et 24 permet de conclure que la reconstitution de la

réserve du sol commence en Octobre puis atteint son maximum (100mm) durant la période

allant de Décembre (de Novembre à Ain Charchar) jusqu’au mois d’Avril. Durée au cours de

laquelle il y aura un excédent qui se traduira par un écoulement. A partir du mois de Mai les

précipitations ne satisferont plus l’évapotranspiration et c’est le début de l’épuisement de la

réserve qui se poursuivra jusqu’à la vider. Un déficit agricole s’observe entre Juillet et

Septembre. L’évapotranspiration annuelle de l’ensemble du bassin est de l’ordre de 348,8mm.

61

Tableau 20. Bilan de THORNTHWAITE Ain Charchar (1980/03)

S O N D J F M A M J J A Total

T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 P (mm) 29,4 62,3 99,2 136,2 119,4 81,7 69,7 59,6 42,2 12,3 2,2 5,5 719,7

i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6 ETP corrigé (mm) 45,2 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 60 57,7 428

RFU (mm) 0 28,1 100 100 100 100 100 100 97,7 57,3 0 0 ETR (mm) 29,4 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 59,5 5,5 359,3

Déficit (mm) 15,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 52,2 68,5 Excédent (mm) 0 0 4,4 118,6 102,9 63,8 43,5 27,2 0 0 0 0 360,4

Tableau 21. Bilan de THORNTHWAITE Azzaba (1980/03)


T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 P (mm) 26,7 56,3 84,3 123,2 105,2 88,9 67,4 45,2 34,5 8 0,5 5,9 646,1

i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6 ETP corrigé (mm) 45,2 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 60 57,7 428

RFU (mm) 0 22,1 83,5 100 100 100 100 100 90 45,3 0 0 ETR (mm) 26,7 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 45,8 5,9 343,3

Déficit (mm) 18,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14,2 51,8 84,5 Excédent (mm) 0 0 0 89,1 88,7 71 41,2 12,8 0 0 0 0 302,8

62

Tableau 22. Bilan de THORNTHWAITE Berrahal (1980/03)


T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 P (mm) 25,5 62,2 93,3 127,6 102,9 74,7 57,8 54,4 39,2 11,2 2,8 7,6 659,2

i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6 ETP corrigé (mm) 45,2 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 60 57,7 428

RFU (mm) 0 28 98,4 100 100 100 100 100 94,7 53,2 0 0 ETR (mm) 25,5 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 56 7,6 354

Déficit (mm) 19,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 50,1 73,8 Excédent (mm) 0 0 0 108,4 86,4 56,8 31,6 22 0 0 0 0 305,2

Tableau 23. Bilan de THORNTHWAITE Skikda (1980/03)


T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 P (mm) 38,7 66,3 90,2 132,1 116 94,3 66,1 61 35,5 12,8 3,2 9,8 726

i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6 ETP corrigé (mm) 45,2 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 60 57,7 428

RFU (mm) 0 32,1 99,4 100 100 100 100 100 91 51,1 0 0 ETR (mm) 38,7 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 54,3 9,8 367,7

Déficit (mm) 6,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5,7 47,9 52,4 Excédent (mm) 0 0 0 113,9 99,5 76,4 39,9 28,6 0 0 0 0 335,8

63

Tableau 24. Bilan de THORNTHWAITE Zit Emba (1980/03)


T (°C) 23,8 20,8 16,9 13,9 12,5 12,7 14,2 15,6 18,6 21,9 24,9 25,7 18,5 P (mm) 17,8 41,3 70,6 107,4 89,6 64 54,7 40,5 22,7 7,2 0,6 3,6 520

i 10,6 8,6 6,3 4,7 4 4,1 4,8 5,6 7,3 9,3 11,4 11,9 88,6 ETP corrigé (mm) 45,2 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 60 57,7 428

RFU (mm) 0 7,1 54,8 100 100 100 100 100 78,2 32,7 0 0 ETR (mm) 17,8 34,2 22,9 17,6 16,5 17,9 26,2 32,4 44,5 52,7 33,3 3,6 319,6

Déficit (mm) 27,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26,7 54,1 108,2 Excédent (mm) 0 0 0 44,6 73,1 46,1 28,5 8,1 0 0 0 0 200,4

64

8.3. Discussion des résultats

Les différentes valeurs de l’évapotranspiration obtenues par l’emploi des différentes

formules sont rassemblées dans le tableau suivant :

Tableau 25. Valeurs de l’évapotranspiration obtenues par les différentes méthodes

Paramètre Méthode Ain Charchar Azzaba Berrahal Skikda Zit

Emba Bassin versant

THORNTHWAITE 428 428 ETP (mm) SERRA 921,5 921,5 TURC 620,6 575,9 584,2 624,2 488,7 578,7

COUTAGNE 569 525 533 573 441 528,2 WUNDT 600 560 570 609 460 559,8

ETR (mm)

THORNTHWAITE 359,3 343,3 354 367,7 319,6 348,8 9. BILAN HYDROLOGIQUE

Le bilan de l’eau global a pour but principal d’établir une équation d’équilibre entre les

apports et les pertes qui influent directement sur la variation des réserves. Ainsi, pour

déterminer le bilan de la région d’étude il est indispensable d’évaluer ses composantes.

Le calcul du bilan hydrologique relative à la période 1980/2003 repose sur l’application de

l’équation suivante :

P = E + R + I P : Pluviométrie moyenne annuelle en mm

E : Evapotranspiration réelle moyenne annuelle en mm

R : Ruissellement moyen annuel en mm

I : Infiltration moyenne annuelle en mm

En ce qui concerne le terme le plus important de cette équation et qui est la lame d’eau

précipitée, nous avons pris la moyenne arithmétique des cinq stations. Elle est de l’ordre de

654,2mm

L’évapotranspiration réelle a été estimée par les différentes méthodes, on prend pour

l’ensemble du bassin, la moyenne des résultats obtenus et qui est de l’ordre de 503,9mm.

A partir des précipitations et de l’évapotranspiration nous obtenons la lame d’eau écoulée

et qui est de 150,3mm, ce qui représente 23% des précipitations.

Ce pourcentage représente l’écoulement total qui englobe aussi bien l’écoulement de

surface que celui qui alimente la réserve souterraine.

65

9. 1. Infiltration efficace

En vue d’estimer l’infiltration efficace, on a eu recours à la méthode des chlorures mise au

point par SCHOLLER (1962). C’est une méthode basée sur la reconcentration par

évapotranspiration des apports en chlorures par les précipitations, et consiste à comparer les

concentrations en chlorures dans les eaux de pluie et dans les eaux souterraines.

L’utilisation de cette méthode est conditionnée par l’absence de roches salines pouvant se

dissoudre, des chroniques d’eau de pluie suffisantes afin d’avoir une composition moyenne

représentative, et une origine des chlorures uniquement due aux précipitations.

Pour déterminer l’infiltration efficace, SCHOLLER a développé un ensemble d’équations

dont les principales lient les concentrations en chlorures de l’eau de pluie, des eaux

souterraines et les quantités de pluie. Les principales sont les suivantes :

Si le coefficient de ruissellement n’est pas négligeable :

Si le coefficient de ruissellement est faible :

avec :

P : Pluie (mm)

r : Coefficient de ruissellement (mm)

Ie : Infiltration efficace (mm)

Clp : Concentration en chlorure de l’eau de pluie (meq.l-1)

Cln : Concentration en chlorure de l’eau souterraine (meq.l-1)

Etant donnée qu’on est en zone de plaine, ce qui se traduit par un ruissellement

négligeable, on a appliqué la deuxième équation. L’infiltration efficace ainsi calculée est de

l’ordre de 143,1mm.

Ie Clp

P X 100 = (1 - r)

Cln X 100

Ie Clp

P X 100 =

ClnX 100

66

10. CONCLUSION

La série chronologique de la station de Skikda vérifie donc bien le caractère aléatoire

simple, ceci a été démontré par les différents tests employés. De même, les données de cette

station ont servi à rattraper les lacunes des stations de Azzaba, Ain Charchar, Zit Emba et

Berrahal.

Le climat de la région d’étude a été déterminé par les différentes méthodes, il s’agit d’un

climat méditerranéen caractérisé par un hiver humide et clément et un été chaud et sec. La

saison humide s’étale depuis le mois d’Octobre jusqu’à Mai et la saison sèche s’étend sur le

restant de l’année. La lame d’eau précipitée sur l’ensemble du bassin versant a été estimée à

654,2mm et la température moyenne annuelle est de 18,5°C et ce pour la période 1980/2003.

L’évapotranspiration réelle a été estimée à 503,9mm soit 77% des précipitations, une

quantité appréciable favorisée par la présence d’importantes surface de plans d’eau, il s’agit

des marécages qui se répartissent le long de l’Oued el Kébir.

L’écoulement a été estimé à 150,3mm dont plus de 50% sera attribué à l’infiltration vu que

les conditions qui règnent dans le secteur d’étude (conditions géologiques, couvert végétal…)

favorisent plutôt l’infiltration au ruissellement. Ce dernier étant négligeable se manifestant

particulièrement au niveau des oueds.

L’infiltration efficace ayant été déterminée par l’emploi de la méthode des chlorures

proposée par SCHOLLER est estimée à 143,1mm.

CHAPITRE 4 Étude hydrogéologique

67

La détermination des caractéristiques hydrogéologiques est très importante pour la

connaissance des caractéristiques des aquifères. Cependant elle reste tributaire des

informations recueillies à partir du dépouillement des travaux réalisés. Pour palier à

l’insuffisance des informations, nous avons combiné les résultats obtenus à partir des données

de forages et ceux issus de l’étude géophysique. Ce qui donne un aperçu sur l’hydrogéologie

de la région étudiée.

1. INTRODUCTION

Faisant partie des zones humides la région côtière de Guerbès est caractérisée par un

couvert végétal très dense. L’abondance des marécages et la nature géologique des formations

caractérisées par une forte perméabilité (sables) font que cette région recèle un important

gisement d’eau souterraine.

Le système aquifère de Guerbès, situé sur le bassin versant du côtier constantinois centre

et constitue la principale ressource pour la population de la région. Ces dernières ont été

marquées par une sécheresse importante et une demande en eau croissante, ce qui a eu pour

conséquence une sollicitation accrue des nappes, pour bien gérer cette ressource une étude

hydrogéologique prenant en compte tous ces facteurs doit être réalisée. Cette étude débutera

par la détermination de l’extension des aquifères, elle sera suivie par l’interprétation des

données pièzomètriques et couronnée par l’estimation des caractéristiques hydrodynamiques,

le tout nous permettra de dresser l’état des nappes vis-à-vis de la demande.

2. GÉOMÉTRIE DE L’AQUIFÈRE

La productivité en eau des formations géologiques est fortement conditionnée par la

nature, la cohésion et la structure de la roche dans laquelle cette eau est stockée et circule.

Dans le but de la détermination de la qualité géologique du remplissage sableux et alluvial et

la reconnaissance de la nature du substratum, une synthèse prenant en compte les données de

forages et les résultats de l’étude géophysique a été réalisé.

2.1. Apports des sondages mécaniques

Seize forages (fig 38) ont été réalisés dans la région, l’examen des colonnes

stratigraphiques permet de classer les formations selon leur perméabilité, à cet effet nous

notons une succession des formations perméables et imperméables. Pour mettre en évidence

ce premier constat, quatre profils ont été tracés et font ressortir les informations suivantes.

• le profil 10, contient les ouvrages G2 et G3, le premier est situé à l’est de sondage

20 et le second situé sur le sondage 20 du profil.

68

• le profil 11, nous avons les piézomètres P9 localisé dans la partie ouest de la plaine

entre les sondages 20-23, le piézomètre P10 situé entre les sondages 17 et 18.

• le profil 16, comporte les ouvrages 34 et P13 situés entre les sondages 20 et 21.

• le profil 20, comporte les ouvrages 36 et P15 qui sont implantés entre les sondages

15 et 16.

L’observation des figures 39, 40, 41 et 42 montre une alternance des formations

perméables et imperméables, cette dernière s’accompagne d’une variation des épaisseurs.

Cette répartition montre une discontinuité des aquifères probablement due à la géologie de la

zone d’étude.

69

P7

G3G2 P9

G1

P10

34 P13

G7

F2

F3

F12

286G5

P14

P1536

N

Légende:Formations perméables

Formations imperméables

Fig 38. Carte d’implantation des ouvrages mécaniques (forages et piézomètres)

0 1km

70

Fig 39. Descriptions lithologiques par les sondages de reconnaissance (profil 10)


0

100

SSW NNE

Formations perméables


Profil 11 : x =903.00 x’=904.300y=408.500 y’=410.050

P9 P10

200

0 1km

G3 G2

0

100

SSW NNE



Profil 10 : x =902.100 x’=902.150y=408.600 y’=408.650

200

0 1km

71


Fig*. Descriptions lithologiques par les sondages de reconnaissance (profil 20)


0

100

SSW NNE



Profil 20 : x =908.260 x’=908.360y=407.400 y’=407.540200

P15 36

0 1km

34 P13100

0

SSW NNE



Profil 16 : x = 904.500 x’=904.840y= 407.050 y’=407.080

0 1km

72

Les profils réalisés confirment l’hétérogénéité lithologique décrite et montrent

l’importance des changements de faciès. Deux forages situées dans la même zone exemple

P15 et 36 ne montrent pas la même répartition suivant le classement en formations

perméables ou imperméables. L’observation des sondages mécaniques ne nous permet de

déterminer d’une manière définitive les caractéristiques des aquifères, de ce fait nous allons

les compléter par ceux obtenus à partir de l’étude géophysique.

2.2. Apports de la géophysique

2.2.1. Introduction

Une étude géophysique a été réalisée dans la région en 1975 par le D.E.M.R.H (Direction

des Etudes de Milieu et de la Recherche Hydraulique). La méthode employée est la

prospection électrique, 588 sondages électriques ont été implantés dans la plaine de Guerbès

dont 352 effectués dans le massif dunaire.

Les sondages électriques ont été implantés sur des profils parallèles au rivage et

d’orientation nord est-sud ouest (fig 43). Les mesures ont été fait par l’emploi du dispositif de

Schlumberger avec AB = 1000m dans la plaine et AB=1500m dans le massif dunaire.

73

Fig 43 .Carte d’implantation des sondages électriques

74

2.3. Essais de corrélation entre la géologie et la géophysique

Nous disposons de 16 profils de prospection électrique (fig 44-51) avec une alternance de

niveaux résistants atteignant des milliers de ohm.m avec des niveaux conducteurs à résistivité

minimale de 5 ohm.m. Les horizons très conducteurs présentant des résistivités variant entre

5 et 0.5 ohm.m caractériseraient des zones salines tel que la mer.

Dans l’ensemble les profils géophysiques montrent une succession irrégulière de six

horizons de résistivités différentes.

75

Fig 44. Coupes géo-électriques de la plaine de Guerbès (profil 2)

Résistivités en (ohm.m) Signification géologique 750 – quelques milliers Dunes actuelles non consolidées 250 – 750 Sables et grès massifs quartzeux 75 – 250 Sables et grès aquifères 20 – 75 Alluvions grossières sableuses 5 – 20 Alluvions 0,5 – 5 Zones salines 20 et plus Faciès gréseux 5 à 20 et moins Faciès argileux

0 1km

2

76

Fig 45. Coupes géo-électriques de la plaine de Guerbès (profil 3 et 5)

0 1km

3

0 1km

5

77


0 1km

6

0 1km

7

78


0 1km

8

0 1km

9

79


0 1km

10

0 1km

11

80

0 1km

13


0 1km

12

81

0 1km

15


0 1km

14

82


0 1km

16

0 1km

17

83

Le substratum dont la résistivité varie entre 5 à 50 ohm.m est constitué par des formations

numidiennes caractérisées par une alternance d’argiles et de grés. Depuis le centre de la plaine

(profil 14) jusqu’au Sud à Ben Azzouz (profil 25), les faciès argileux prédominent.

La plate-forme du massif dunaire présente quelques fossés locaux surtout dans les parties

centrale et littorale du massif. Le long de la rive gauche de l’oued El Kébir aval, jusqu’au

rivage, s’observe un effet de substratum élévation de ce dernier (crête du substratum), au

nord-ouest provoquant le jaillissement de la source Mrabeut Ali où l’altitude atteint 109m.

Pour déterminer la structure intérieure du massif de Guerbès, on s’est intéressé aux

renseignements fournis par cinq niveaux géo électriques, ces derniers montrent qu’il s’agit

des dunes superficielles non consolidées à résistivité dépassant 750 ohm.m et pouvant

atteindre des milliers ohm.m, leur épaisseur maximale est de 45m (profil 6). Des sables et grés

dunaires cimentés pour la plupart quartzeux, bien consolidés à résistivité comprise entre 250

et 750 ohm.m rencontrés à partir de 5m de profondeur pouvant atteindre 100m d’épaisseur

(profil 5). Des sables et grés de dunes anciennes plus ou moins cimentés, saturés d’eau de

résistivité variant entre 75 à 250 ohm.m ; ce niveau se rencontre à partir de 5m de profondeur

et atteint 145m de puissance (profils 10 et 11). Ce niveau affleure, visible au niveau des

profils 2, 6, 7,9, 10,11, 12, 13, 14, 15 et 17. Une alternance constituée de sables et d’alluvions

grossières avec une résistivité oscillant entre 30 et 75 ohm.m, son épaisseur peut atteindre

130m. Cette alternance est à 5m de profondeur et affleure par endroit. Les alluvions sont

caractérisées par une résistivité ne dépassant pas 30 ohm.m. L’épaisseur est variable et peu

atteindre 60 mètres et affleurent souvent en surface (profil 8).

L’épaisseur du massif dunaire n’excède pas 175m, son contour n’est pas net. On note des

changements de faciès assez fréquents en effet les sables anciens plus ou moins consolidés

passe continuellement aux alluvions sableuses et grossières de la plaine (D.E.M.R.H, 1975).

Les résultats obtenus par les deux méthodes sont conditionnés dans le tableau 26, ce qui

nous permet d’aboutir aux remarques suivantes :

Forage G2 : On remarque sur la coupe géo électrique une superposition de niveaux à

résistivités différentes qui sont du haut en bas de l’ordre de : 84, 23 et 8 ohms.m. Ce qui

reflète dans l’ensemble une certaine concordance avec la coupe géologique sauf pour le

niveau argileux qui ne figure pas sur la coupe géo électrique.

Piézomètre P9 : La coupe géo électrique ne reflète pas la succession lithologique indiquée

par la coupe géologique en particulier le niveau argileux qui n’a pas été mis en évidence par la

géophysique

84

Piézomètre P14 : La coupe géo électrique montre une succession lithologique des horizons

conducteurs en passant par un niveau aquifère de résistivité 260 ohms.m, ce qui ne correspond

pas avec la coupe géologique où on note l’absence des 18 premiers mètres. Constituées par

des argiles.

Forage F2 : La coupe géo électrique montre trois niveaux de résistivités différentes, un

premier horizon de 18m conducteur (10ohm.m), un niveau sous-jacent de 8 ohm.m et enfin un

niveau de résistivité de 25 ohm.m. On remarque que le niveau des galets n’apparaît pas sur la

coupe géo électrique

Forage F12 : Les coupes géo électrique et géologique ne concordent pas, la première indique

trois niveaux avec des résistivités allant du haut vers le bas de : 32, 15 et 17 ohm.m. Le

premier niveau a été interprété comme étant des grès et les niveaux sous-jacent comme des

marnes alors que les deux horizons inférieurs peuvent représenter des alluvions ce qui est

démontré par la coupe géologique. Quant au premier horizon, la coupe géologique n’indique

pas la présence de formations ayant cette valeur de résistivité.

85

Tableau 26. Comparaison des coupes lithologique et géo-electrique des ouvrages

Ouvrage Lithologie Résistivité (ohm.m)

P7

0-18m : sables fins 18-26m : sables mélangés à des cailloutis 26-33m : sables consolidés à matrice argileuse 33-40m : cailloutis plus ou moins grossiers parfois broyés 40-50m : sables

0-10m : 1050 10-100m : 560 > 100m : 25

G1

0-6m : sables fins gris 6-9m : argiles noires légèrement sableuses 9-14m : argiles jaunes sableuses à taches ocres 14-19m : sables jaunes légèrement argileux 19-25m : argiles sableuses 25-32m : sables argileux 32-37m : argiles sableuses 37-42m : sables légèrement argileux 42-53m : argiles rouges légèrement sableuses 53-67m : galets de quartzite et grès avec intercalation d’argile 67-77m : galets de quartzite 77-94m : sables grossiers à matrice argileuse 94-98m : argiles légèrement sableuse 98-102m : sables et graviers 102-109m : argiles légèrement sableuses 109-122m : marnes grises

0-10m : 1600 - 2400 10-75m : 120 - 122 75-140m : 85 > 140m : 10

P32

0-10m : sables 10-15m : sables, graviers 15-33m : ? 33-40m : galets 40-70m : argiles

0-5m : 1350 5-15m : 190 15-45m : 23 45-190m : 23 -39 > 190m : 165

86

G2

0-4 m : sables fins jaunes 4-33m : sables argileux 33-43m : argiles jaunes 43-65m : sables, graviers 65-70m : grès argileux

0-25m : 84 25-160m : 23 > 160m : 8

P9

0-5m : sables 5-6m : cailloutis 6-37m : argiles jaunes 37-39m : alternance argiles et graviers 39-49m : graviers, grès et galets 49-52m : alternance d’argiles et graviers 52-60m : argiles

0-30m : 72 30-120m : 20 -34 > 120m : 6

P10

0-10m : sables fins jaunes 10-34m : sables fins jaunes et blancs 34-50m : alternance de sables et de cailloutis

0-2m : 680 2-150m : 75 - 100 > 150m : 20

34

0-7m : sables 7-66m : sables, graviers 66-76m : sables argileux 76-95m : argiles grises

0-5m : 46 5-15m : 105 15-85m : 60 - 80 > 85m : 16 - 23

P13

0-18m : sables 18-22m : sables argileux 22-50m : sables

0-10m : 46 10-20m : 105 20-85m : 60 - 80 > 85m : 16 - 23

P14

0-47m : sables fins blancs 47-50m : sables fins jaunes 50-50.5m : argiles plastiques jaunes

0-18m : 5 - 17 18-30m : 260 30-76m : 26 > 76m : 2,5

87

P15

0-4m : sables argileux rouges 4-5m : sables fins rouges 5-18m : sables jaunes 18-50m : sables fins blancs

0-4m : 2500 4-80m : 85 - 165 80-100m : 17 > 100m : 8

G7

0-4m : argiles rougeâtres 4-7m : alluvions 7-9m : grès 9-41m : argiles rougeâtres 41-55m : alluvions 55-65m : perte de boue 65-78m : alluvions > 78m : perte de boue

0-5m : 44 5 - 35m : 4 - 32 35 - 100m : 125 - 630

G5

0-5m : sables 5-12m : sables rouges et modules argileux 12-20m : sables avec prédominance d’argiles 20-25m : argiles et sables blancs 25-49m : sables ocres rouges avec intercalation de sables argileux 49-56m : graviers de grès et quartzite 56-60m : graviers à matrice argileuse grise 60-66m : marnes grises sableuses à éléments de graviers quartzitiques 66-120m : marnes grises

0-8m : 70 8-90m : 90 - 280 > 90m : 13

P35

0-5m : sables 5-49m : sables argileux 49-60m : graviers 60-120m : argiles grises

0-11m : 27 - 70 11-80m : 90 - 280 > 80m : 9 - 13

F2

0-49m : argiles jaunes 49-57m : galets 57-80m : argiles et grès

0-80m : 8 - 10 > 80m : 25

88

F12

0-40m : argiles 40-70m : sables, graviers, galets 70-80m : argiles

0-16m : 32 > 16m : 15 - 17

G3

0-2m : argiles sableuses 2-3m : argiles grises 3-5m : argiles légèrement sableuses 5-10m : sables argileux 10-13m : graviers à matrice argilo-sableuse 13-15m : sables argileux 15-17m : sables argileux à graviers 17-19m : limon sableux 19-26m : sables limoneux 26-28m : sables argileux 28-31m : graviers à matrice sablo-argileuse 31-34m : sables argileux avec graviers 34-40m : argiles légèrement sableuses ocres 40-46m : graviers portant des éléments à facettes érodées 46-58m : argiles grises 58-69m : grès bleu

0-14m : 40 14-25m : 100 25-125m : 34 > 125m : 8

89

Les zones favorables se situent sur les profils 7, 8, 9, 11, 12, 14 et 16, il s’agit de niveau de

résistivité comprise entre 75-250 ohm.m qui passe latéralement à un niveau de résistivité

variant entre 20-75ohm.m.

La réalisation des coupes à disposition perpendiculaire au rivage a mis en évidence la

présence de zones salées. Celles-ci s’observent au niveau des marais Cherouk, Demnat el

Ataoua (fig 52). Ces zones salées probablement triasiques seraient à l’origine de la salinité

des eaux.

Fig 52. Coupes géo-electriques à disposition perpendiculaire au rivage

0 1km

100

0

-100

-200

3 5 6 7 9 11 12 13 14 15 16 17

Dunes actuelles nonconsolidées

Sables et grès massifs quartzeux

Sables et grès aquifères

Alluvions grossères sableuses

Zones salines

Faciès gréseux

Faciès argileux

O. el Kébir O. el Kébir Garaa Cherouk

0 1km

90

L’étude géophysique réalisée dans la région a révélé que cette dernière peut contenir des

aquifères d’extensions variables, ce qui rend leurs délimitations difficiles. Pour connaître

leurs positions et leurs extensions nous nous sommes intéressé aux résultats fournis par les

coupes hydrogéologiques réalisées par nos soins.

2.4. Caractéristiques des aquifères de la région

Pour déterminer la nature et l’emplacement des aquifères de la région nous avons réalisé

des coupes schématiques dont les informations sont issues des données de forages combinées

avec les données géophysique. L’examen de ces coupes montre la présence d’un système

d’aquifère constitué de plusieurs nappes :

Une nappe libre localisée au niveau des formations sableuses ; surmontant une nappe

profonde contenue dans les alluvions. Les deux nappes se confondent vers l’Ouest.

Mer

Méd

iterra

née

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

kéb

ir

Oued

el

Cap de Fer

Edough

0 2 4

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

3328

P7

G5

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Fig 53.Carte de situation des profils

91

- 100

25

0

- 25

50

75

- 50

- 75

- 125

33 P9 32 P13 36G5 35

2806P14

Altitude(m)

SW SE

Alluvions (Nappe profonde)

MarneSableargileux

Sable (Nappe libre)

Argile gréseux

1 Km0

Argile

? ? ?

? ?

SE

0

15

30

- 15

- 30

- 45

- 60

NW

P7P10 P15

G5

1Km0

- 75

- 80

P7, P10 , P15 ,G5 : piézomètres

45

Légende:

Altitude (m)

?

Niveaupiézométrique

Fig 54. Coupes hydrogéologiques des aquifères de Guerbès

92

2.5. Extension des nappes

2.5.1. Cartes isopaches

A partir des résultats de la géophysique et de la géologie nous avons déterminé les

épaisseurs des différentes nappes constituant le système aquifère, ce qui nous a permis de

dresser les cartes isopaches des niveaux correspondants. L’observation de ces dernières

montre :

- Nappe libre : La carte (fig 55) montre que l’épaisseur de l’aquifère des sables augmente

du Nord au Sud. Elle varie entre 15 m d’épaisseur observée au niveau du piézomètre P7

jusqu’à 37 m au niveau de P14.

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat DiebMer

Méd

iterra

née

Edough

Dj - Filfi

la

Cap de Fer

Dj - Safia

Dj - Fedj El Foul

kéb

ir

Oued

el

0 2 4

éq = 2 mLégende: Courbes isopaques30

Fig 55. Carte des isopaques de la nappe des sables

93

- Nappe profonde, la carte des isopaches de l’aquifère des alluvions (fig 56) indique une

croissance des épaisseurs du Sud vers le Nord. L’épaisseur minimale s’observe au niveau du

forage G2, elle est de l’ordre de 7m tandis que la valeur maximale de 50 m s’observe au

forage G1.

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de Fer

Edough

Mer

Méd

iterra

née

kéb

ir

Oued

el

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia0 2 4

éq = 2 mLégende: Courbes isopaques30

Fig 56. Carte des isopaques de la nappe des alluvions 2.5.2. Carte du substratum

La carte de profondeur du substratum établie à partir des coupes de forages et piézomètres

implantés dans la région met en évidence un affaissement du substratum de direction sud –

94

nord est à proximité du marais Demnat el Ataoua. Ce qui conforte les résultats obtenus par la

géophysique qui ont mentionnés ces affaissements au centre du massif ainsi que des

surélévation du substratum qui est à l’origine du changement topographique près du rivage.

La profondeur maximale est atteinte par le forage G1, elle est de l’ordre de 109m.

Par ailleurs, le manque d’ouvrages dans la partie Nord au voisinage du rivage ne permet

pas de connaître la nature du mur de la nappe. Le substratum est constitué par des niveaux

marneux à argileux passant à des calcaires à l’Ouest car il juxtapose le massif calcaire situé

dans la région (cf. sondage G7).

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

109

66

5770

60

40

7666

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de Fer

Mer

Méd

iterra

née

Edough

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia0 2 4

kéb

ir

Oued

el

Fig 57. Carte des isobathes du substratum de la nappe profonde

95

3. HYDROLOGIE SOUTERRAINE

3.1. Inventaire des points d’eau

L’inventaire des points d’eau réalisé en 1979 dans la vallée de l’oued El Kébir a permis de

recenser 271 points constitués en majorité de puits domestiques (gros diamètres). Par ailleurs

et suite à l’étude géophysique réalisée au cours de la même année huit (08) forages ont été

réalisés, cinq (05) au niveau du massif dunaire. Deux autres forages sont venus renforcer les

précédents et ceci au cours des années 80.

Dans le but de surveiller l’évolution du niveau piézométrique et la qualité des nappes, neuf

(9) piézomètres ont été réalisés, mais sur les ouvrages implantés, il ne subsiste que 8

piézomètres et deux forages. L’un des forages est destiné à l’alimentation en eau potable de

la population, l’autre appartenant au service des forêts.

3.2. Piézométrie

Pour déterminer l’évolution du niveau d’eau dans la nappe, nous avons réalisé plusieurs

campagnes de mesures piézométriques, ce qui a permis la réalisation les cartes piézomètriques

relatives à chaque état. Chaque carte permet la détermination du sens de l’écoulement des

eaux ainsi que le mode d’alimentation de la nappe. Les cartes établies concernent la nappe

libre captée par les puits et les piézomètres. L’insuffisance des ouvrages et l’inaccessibilité

des ouvrages profonds n’ont pas permis de tracer les cartes correspondant à ce niveau.

3.2.1. Examen des cartes piézométriques

- Carte du mois d’Avril 2003

La carte piézomètrique réalisée et observée (fig 58) montre les répartitions suivantes :

La partie Ouest montre la présence d’un dôme piézomètrique de faible extension, causant

un partage des eaux engendrant ainsi l’apparition de deux systèmes hydrogéologique, le

premier occidental dans cette partie l’écoulement se fait vers la zone comprise entre les

reliefs de bordure et la plaine, le second oriental mettant en évidence le drainage important,

en effet les eaux sont récoltées par le cours d’eau et les marécages présents dans cette partie

de la plaine.

Par ailleurs la zone Est dans sa partie littorale présente une dépression montrant

l’incidence des pompages sur le niveau piézomètrique, les écoulements sont orientés dans le

sens mer nappe. Cette situation peut être à l’origine d’un déséquilibre de l’inter face eau

douce - eau salée d’origine marine trop fréquent dans les zones littorales. L’écoulement se

faisant de la bordure Est vers la zone de pompage résultat de l’exploitation.

96

Le sens de l’écoulement des eaux au nord-est à l’aval de l’oued el Kébir du coté de la rive

gauche, près de Koudiat M’Zair est nord-sud, ceci serait à l’origine du changement de la

topographie provoquée par une élévation du substratum où les dunes de sables ne constituent

qu’une couverture.

Le gradient hydraulique, reste fort est de l’ordre de 0,015 au nord-est, ce qui traduit une

faible perméabilité, par contre il est faible au nord-ouest de l’ordre de 0,0025 indiquant une

forte perméabilité et il est de 0,0075 au sud-est du secteur.

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Dj - Safia

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Mer

Méd

iterra

née

Cap de Fer

Edough

kéb

ir

Oued

el

éq = 3m

Ligne de partage des eaux Courbes isopièzes10

Sens de l'écoulement souterrain

Légende:

0 2 4

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Fig 58.Carte piézométrique Avril 2003

97

- Carte du mois de Septembre 2003

La carte piézométrique de la campagne réalisée au mois de Septembre 2003 (fig 59),

n’indique pas la même évolution que la précédente particulièrement dans sa partie Nord-Est,

dans cette zone les écoulements se font en direction de la mer. La zone Ouest reste toujours

caractérisée par le dôme pièzomètrique entraînant l’apparition d’une ligne de partage des

eaux provoquant deux écoulements le premier se faisant dans le sens nappe bordure ouest.

L’autre localisé à l’Est indiquant une alimentation des marécages.

Le gradient hydraulique reste variable, au Nord les hydroisohypses sont serrées ce qui

reflète un gradient fort de l’ordre de 0,016 donc une faible perméabilité. Dans la localité de

Sidi Lakhdar et la partie sud, elles sont espacées traduisant un gradient hydraulique faible de

0,002 donc une forte perméabilité.

98

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Edough

Cap de Fer

Mer

Méd

iterra

née

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

kéb

ir

Oued

el

éq = 3m



Légende:

0 2 4

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Fig 59. Carte piézométrique Septembre 2003

- Carte du mois de Décembre 2003

La piézométrie de Décembre 2003 (fig 60), montre une situation analogue à la précédente,

le dôme piézomètrique constitue toujours une ligne de partage des eaux mais de faible

extension.

Le gradient hydraulique est de 0,075 au sud-est ; il est de 0,05 à l’ouest à Sidi Lakhdar et

au sud près de Ben Azzouz. Ainsi, les valeurs montrent un fort gradient hydraulique ce qui

indique une faible perméabilité dans ces secteurs.

Au niveau de la zone littorale les écoulements sont dirigés vers la mer. Dans ce secteur, le

gradient hydraulique est de 0,015 une faible valeur reflétant une forte perméabilité.

99

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de Fer

Mer

Méd

iterra

née

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

kéb

irOued

el

Edough

éq = 3m



Légende:

0 2 4

Fig 60. Carte piézométrique Décembre 2003

- Carte du mois d’avril 2004

La campagne piézométrique du mois d’Avril 2004 (fig 61), montre la physionomie que

celle réalisée au mois d’avril 2003.

La ligne de partage des eaux et l’inversion de l’écoulement au niveau de la zone littorale

sont bien marquées.

100

Le gradient hydraulique est de l’ordre de 0,05 au centre, c’est un fort gradient indiquant

une faible perméabilité. Il est de 0,002 et 0,003 respectivement au nord et au sud-ouest où

l’on remarque que les hydroisohypses sont serrées indiquant ainsi une forte perméabilité.

Mer

Méd

iterra

née

Edough

Cap de Fer

Dj - Filfi

la

Dj - Safia

Dj - Fedj El Foul

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

0 2 4

kéb

ir

Oued

el

éq = 3m



Légende:

Fig 61. Carte piézométrique Avril 2004 3.2.2. Conclusion

L’examen des cartes piézomètriques montre dans la partie Nord deux tendances :

Une première montrant un écoulement dirigé vers la mer et le second se faisant dans le

sens mer nappe, cette situation serait étroitement liée aux précipitations, durant les mois

pluvieux l’écoulement se fait dans le sens nappe mer par contre le mois d’Avril constitue le

101

début de la saison sèche entraîne un écoulement qui se fait dans le sens mer nappe avec le

risque de perturber l’équilibre de l’interface mer nappe.

La zone Ouest reste caractérisée par un dôme piézométrique constituant une ligne de

partage.

Cette étude piézométrique a permis d’évaluer le gradient hydraulique de la nappe et dresser

les cartes correspondants à chaque état.

La carte des gradients hydrauliques correspondant à la campagne Septembre 2003 (fig 62),

montre de forts gradients hydrauliques à l’Ouest de Koudiat M’zair ainsi qu’au Sud du

secteur d’étude où ils atteignent une valeur de l’ordre de 0,025.

Les gradients faibles s’observent dans le reste de la région atteignant leur plus faible valeur

de l’ordre de 0,002 au nord-ouest. 900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

0.002 0.007

0.008

0.007

0.003

0.007

0.003

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

0.001

0.006

0.011

0.016

0.021

Cap de Fer

Mer

Méd

iterra

née

Edough

kéb

ir

Oued

el

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia0 2 4

Fig 62. Carte de gradient hydraulique de la nappe libre (Septembre 2003)

102

La carte des gradients hydrauliques se rapportant au mois d’Avril 2004 (fig 63), montre

que les fortes valeurs du gradient hydraulique s’observent au centre de la plaine. Elles

deviennent de plus en plus faibles sur les bordures de l’ordre de 0,003 et 0,007 indiquant de

fortes perméabilités dans ces secteurs.

0.002

0.007

0.012

0.017

0.022

0.027

0.032

0.037

0.042

0.047

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

0.050.05

0.05

0.007

0.0150.05

0.01

0.003 0.007

Mer

Méd

iterra

née

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

Dj - Filfi

la

Cap de Fer

Edough

0 2 4

kéb

ir

Oued

el

Fig 63.Carte de gradient hydraulique de la nappe libre (Avril 2004)

Les cartes piézomètriques réalisées ont montrés des variations du niveau piézomètrique

entre les différentes campagnes. Ces variations semblent importantes particulièrement dans la

zone Nord. Nous allons essayer de mettre en évidence ces changements et leur origine.

103

3.3. Fluctuation de la nappe libre

Pour réaliser notre travail on s’est intéressé aux cartes piézomètriques établies au mois

d’avril 2003 et le mois de septembre 2003, ce qui nous a permis de tracer la carte de

battement de la nappe entre les deux périodes considérées.

La carte obtenue (fig 64), montre un battement important du niveau dans la partie Ouest,

engendré par la présence du dôme piézomètrique facilitant les écoulements d’eau

particulièrement de la nappe vers la bordure Ouest. Ailleurs la fluctuation reste présente assez

faible.

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 2 4

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Mer

Méd

iterra

née

Cap de Fer

Edough

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

kéb

ir

Oued

el

Fig 64.Carte de battement de la nappe (Avril - Septembre 2003)

104

La deuxième carte établie (mois de Septembre 2003 et mois d’ Avril 2004) (fig 65),

montre la même répartition que la précédente, une fluctuation importante dans la zone Ouest,

devenant faible au niveau des autres parties de la zone d’étude.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de FerM

er M

édite

rrané

e

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El FoulDj - Safia0 2 4

kéb

ir

Oued

el

Edough

Fig 65. Carte de battement de la nappe (Septembre 2003 - Avril 2004)

Pour connaître l’évolution du niveau d’eau de la nappe dans le temps, nous avons comparé

les cartes établies par nos soins à celles réalisées par M.C KHAMMAR, 1980, on remarque

qu’on retrouve le même sens de l’écoulement de la nappe (fig 66 et 67). Ce qui indique une

compensation des sorties par des entrées, par ailleurs comme signalé au début en 1980 après à

105

l’étude géophysique réalisée au cours de la même année huit (08) forages ont été réalisés,

cinq (05) au niveau du massif dunaire. Deux autres forages sont venus renforcer les

précédents et ceci au cours des années 80, seul deux ou trois forages fonctionnent dont un

destiné à l’alimentation en eau potable, ce qui ne peux pas engendrer de grands changements

de la réserve.

106

Fig 66. Carte piézométrique Octobre 1979 (C.KHAMMAR, 1980) Fig 67. Carte piézométrique Mai 1980(C.KHAMMAR, 1980)

107

3.4. Evolution du niveau piézométrique en fonction des précipitations

La nappe libre de la région est alimentée par les précipitations. Ces dernières agissent

directement sur le niveau d’eau, de ce fait il est impératif de voir la réaction de ce dernier vis-

à-vis des précipitations (fig 68).

Le graphique réalisé et couplant le niveau piézométrique et les précipitations, montre que

dans l’ensemble les fluctuations du niveau d’eau sont engendrées par les apports dues aux

précipitations. Les décalages observés sont probablement liés à la perméabilité des formations

hétérogènes constituant la lithologie des terrains traversés.

Fig 68. Évolution temporelle du niveau piézométrique et des pluies

4. CARACTÉRISTIQUES HYRODYNAMIQUES DES AQUIFERES

Le pompage d'essai est l'un des moyens le plus utilisé pour déterminer les propriétés

hydrauliques des couches aquifères. En général il donne en général des résultats sur les

caractéristiques des nappes.

Les expérimentations, par pompage à débit constant sur les puits et sondages consistent à

mesurer l'accroissement des rabattements du niveau piézométrique et leur remontée après

l'arrêt de l'opération. Les interprétations sont effectuées à partir des représentations

graphiques.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

oct-0

0

déc-

00

févr

-01

avr-

01

juin

-01

août

-01

oct-0

1

déc-

01

févr

-02

avr-

02

juin

-02

août

-02

oct-0

2

déc-

02

févr

-03

avr-

03

juin

-03

août

-03

oct-0

3

déc-

03

févr

-04

avr-

04

Temps

N P (m)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

50

P7

P6

173

P14

P5

Pluie

P (mm)

108

4.1. Définition des caractéristiques hydrodynamiques

4.1.1. La perméabilité "k"

Elle est définie par la loi de Darcy. C’est le volume d’eau gravitaire en m3 traversant en

une unité de temps, sous l’effet d’une unité de gradient hydraulique, une unité de section en

m2 orthogonale à la direction de l’écoulement. Elle s’exprime en m/s.

4.1.2. La transmissivité "T"

La transmissivité est le produit du coefficient de perméabilité par l'épaisseur de l'aquifère.

Elle est donc égale au débit traversant une section normale à l'écoulement, de largeur unitaire

prise sur toute l'épaisseur de l'aquifère et sous un gradient hydraulique égal à l'unité. Elle

s’exprime en m2/s.

4.1.3. Le coefficient d’emmagasinement "S"

Le coefficient d'emmagasinement est défini comme le volume d'eau libéré ou emmagasiné

à travers une surface d'aire égale à l'unité, pour une unité de variation de la charge

hydraulique, Δh, normale à cette surface. I1 est désigné par le symbole S, sans dimension.

Dans un aquifère libre, l’eau est libérée par l’action des forces de gravité (drainage). Le

coefficient d’emmagasinement S est équivaut, en pratique, à la porosité efficace.

Dans un aquifère captif ou semi-captif, l’expulsion de l’eau est le résultat de la compression

de l’aquifère et de la baisse du niveau statique lors du pompage provoquant une baisse de

pression, une détente élastique et une déformation du solide libérant l’eau (actions d’élasticité

de l’eau et du solide). Les modules d’élasticité étant faibles, le volume d’eau libéré est

beaucoup plus petit, à caractéristiques égales, que pour les nappes libres.

4.2. Détermination des caractéristiques hydrodynamiques

Afin de déterminer les caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère, on a fait recours à

plusieurs méthodes. Ceci nous permet de comparer les différents résultats et d’en dégager les

plus représentatives de la région étudiée.

4.2.1. Méthode de THEIS

Un grand progrès a été fait par THEIS (1935) qui fut le premier à développer les formules

du régime transitoire, comprenant le temps et le coefficient d'emmagasinement. THEIS

découvrit que lorsqu'on pompe à débit constant dans un puits parfait captant un aquifère

d'extension latérale illimitée, l'influence du prélèvement de l'eau se propage vers l'extérieur

avec le temps. Si en chaque point de la zone d'influence on multiplie l'abaissement de la

charge hydraulique par le coefficient d'emmagasinement, et s’il l'on fait ensuite la somme de

toutes les valeurs obtenues, le chiffre trouvé est égal au volume prélevé. Comme l'eau doit

provenir d'une réduction de l'emmagasinement de la nappe, le niveau piézométrique continue

109

à baisser aussi longtemps que l'aquifère reste infini. Donc, i1 n'existe théoriquement aucun

régime permanent. Cependant, la vitesse de l'abaissement diminue constamment au fur et à

mesure que la zone d'influence s'étend, et le cas échéant elle devient si faible qu'elle est

négligeable, ce que l'on considère en fait comme le régime permanent.

L'équation de THEIS, provient de l'analogie entre l'écoulement souterrain et la conduction

de la chaleur, et peut s'écrire par la formule :

Q s = 4 π T W (u)

Avec s : Rabattement en m

Q : Débit constant de pompage dans le puits en m3/s

t : Temps de pompage en seconde

r : Distance du puits d’observation à l’axe du puits de pompage en m

T: Transmissivité en m2/s

S : Coefficient d’emmagasinement

Mode opératoire :

La résolution graphique consiste à établir deux courbes sur diagramme bi-logarithmique :

- Construire une "courbe type" de la fonction de puits de THEIS sur une feuille

bi- logarithmique en portant les valeurs de W (u) en fonction de u.

r2 S u = 4 t T

110

Fig 69.Courbe interprétative d’essai de pompage du forage G2 par la méthode de THEIS

- Porter de la même façon sur une autre feuille bi-logarithmique de même module les

valeurs de s en fonction de t/r2

- Superposer la courbe d'essai à la courbe type en maintenant les axes de coordonnées

respectivement parallèles entre eux et chercher la meilleure coïncidence possible entre les

deux courbes.

- Choisir un point de référence arbitraire "A", que l'on appellera point pivot, dans la zone

de chevauchement des deux feuilles et chercher pour ce point les coordonnées W (u), 1/u, s et

t/r2.

En introduisant ces valeurs numériques dans la formule exponentielle intégrale de THEIS,

on obtient :

Q T = 4 π s W (u)

4Tt

1 S = r2 u Application :

On dispose de données des essais de pompage de deux forages G2 et G6 dont les mesures

ont été interprétées par la méthode de THEIS, en utilisant un rayon "r" égal à l’unité. Les

résultats obtenus sont résumés dans le tableau 27 et représentés sur la figure 69.

0,01

0,1

1

10

1 10 100 1000 10000 100000t / r 2 ( s)

A

111

Tableau 27. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de THEIS

Point d’eau Q (m3/s) s (m) 1/u W (u) t (s) T (10-3 m2/s) G2 25 10-4 1,8 600 6 1200 0,66 G6 4 10-3 30 2600 9 3200 0,09

Les essais de pompage réalisés dans les puits à débit compris entre 0,6 10-3m3/s et 1,5 10-3

m3/s ont donnés des transmissivités comprises entre 0,1 10-3 et 0,3 10-3 m2/s (C.KHMMAR,

1980).

4.2.2. Méthode de CHOW

CHOW (1952) développa une méthode dont l'intérêt est qu'on n'a pas besoin de tracer la

courbe de la méthode de THEIS, sans pour autant être limité aux faibles valeurs de r et aux

grandes valeurs de t, comme dans la méthode de Jacob.

On doit satisfaire aux mêmes hypothèses et conditions que pour la méthode de THEIS car

on s'appuie directement sur l'équation :

Afin de calculer les valeurs de W (u) et u correspondant au rabattement s mesuré au temps

t, CHOW (1952) introduisit la fonction :

W (u) eu F (u) = 2,3

Mode opératoire :

- Porter sur un papier semi-logarithmique le rabattement s en fonction du temps t.

- Sélectionner un point quelconque "A" de la courbe passant par l'ensemble des points et

tracer la tangente en "A" à la courbe.

- Lire sur l'axe des s la valeur du rabattement au point "A", soit sA, et calculer la pente de la

tangente, c'est à dire la différence de rabattement pour un cycle log du temps, soit ΔsA (fig

70).

- Calculer la valeur de F (u) au point "A" à partir de :

sA F (u) = Δ sA

- Connaissant F (u), trouver la valeur correspondante de W(u) et de u à partir de l'abaque de

CHOW.

Q s = 4 π T W (u)

112

- Noter la valeur de tA sur l'axe des temps de la courbe d'essai et porter les valeurs numériques

appropriées dans les équations :

et

Application :

L’application de cette méthode pour les forages G2 et G6 a donné les résultats suivants :

Tableau 28. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de CHOW

Point d’eau Q (m3/s) Δ sA (m) sA F (u)A u W (u) T (10-3 m2/s)

G2 25 10-4 0,2 1,67 8,35 1,5 0,98 0,97 G6 4 10-3 1,55 29,39 19,33 10-17 42 0,45

Fig 70.Courbe interprétative d’essais de pompage du forage G2 par la méthode de CHOW 4.2.3. Méthode de JACOB

La méthode de JACOB (COOPER et JACOB, 1946) s'appuie elle aussi sur la formule de

THEIS; cependant les conditions de son application sont plus restrictives que celles de la

méthode de THEIS ou de CHOW. Quand le temps de pompage augmente et par simplification

le développement en série de l’équation de THEIS se réduit à la formule de JACOB et s’écrit :

Q T = 4 π ΔsA

W (u)A 4 uA T tA S = r2

0,183 Q 2 ,25 t0 T s = T

logx2 S

0

1

2

3

1 10 100 1000 10000 100000

t ( s)

A

113

Mode opératoire :

- Porter les valeurs du rabattement "s" en fonction du temps correspondant "t" et tracer sur un

papier semi-logarithmique la droite passant par les points obtenus (fig 71).

- Prolonger la droite jusqu'à l'axe des temps où s = 0, et lire la valeur de t0.

- Calculer la pente de la droite, c'est à dire la différence de rabattement Δs par cycle log de

temps.

- Porter les valeurs de Q et de Δs dans l'équation et résoudre par rapport à T. Connaissant T et

t0 calculer S à partir de l'équation :

Application :

Cette méthode ayant été employée pour les forage G2 et G6, elle a donnée les résultats

suivants :

Tableau 29. Résultats des essais de pompage obtenus par la méthode de JACOB

Point d’eau Q (m3/s) Δ s1 (m) Δ s2 (m) T1 10-3 (m2/s) T2 10-3 (m2/s)

G2 25 10-4 1,26 0,14 0,36 3,27 G6 4 10-3 11 0,9 0,07 0,81

Fig 71. Courbe interprétative d’essais de pompage du forage G2 (descente)

par la méthode de JACOB

0,183 Q T = ΔsA

2 ,25 t0 T S = x2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 10 100 1000 10000 100000

Temps (s)

Rab

atte

men

t (m

Δs1

Δs2

114

4.2.4. Méthode de la remontée de JACOB

Une fois le pompage achevé, le niveau d'eau cesse de descendre pour remonter vers sa

position d'origine. On mesure la remontée par le rabattement résiduel "s'", c'est à dire la

différence entre le niveau original de l'eau avant le pompage et le niveau mesuré à un certain

moment "t'" de la remontée; "t'" représente le temps écoulé depuis l'arrêt du pompage.

Les résultats de la remontée permettent aussi le calcul de la transmissivité et sont donc un

moyen de contrôle des résultats de l'interprétation de l'essai durant la période de pompage. En

outre, la remontée présente l'avantage que le débit "Q" est constant et égal à la moyenne des

débits du pompage. Ceci fait que les variations de rabattements dues aux fluctuations du débit

ne se retrouvent plus à la remontée.

L’équation de la remontée, après arrêt du pompage est :

s' : rabattement résiduel mesuré à un instant donné pendant la remontée, en m

tp : temps écoulé depuis le début de pompage, en seconde

t' : temps écoulé depuis l’arrêt du pompage

Mode opératoire :

- Porter les valeurs de "s'" en fonction de 1+tp / t' sur un papier semi-logarithmique et tracer la

droite passant par les points obtenus (fig 72).

- Calculer la pente de la droite, c'est à dire la différence de rabattement Δs' par cycle log de

temps.

- Porter les valeurs de Q et de Δs' dans l'équation et résoudre par rapport à T.

Application :

Appliquée aux forages G2, G6 les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 30.

Tableau 30. Résultats des essais de pompage obtenus par la

méthode de la remontée de Jacob

Point d’eau Q (m3/s) Δ s' (m) T (10-3 m2/s) G2 25 10-4 0,79 0,58 G6 4 10-3 8,35 0,09

0,183 Q t p+ t' s' = T

logt'

0,183 Q T = Δs'

115

Fig 72.Courbe interprétative d’essai de pompage du forage G2 par la méthode de la droite de

remontée de JACOB

4.3. Discussion des résultats

Les résultats de calcul des caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère obtenus par les

différentes méthodes sont représentés dans le tableau suivant :

Tableau 31. Tableau comparatif des résultats obtenus par les différentes méthodes

THEIS CHOW JACOB Remontée

Point d’eau Localité T 10-3 (m2/s)

T 10-3 (m2/s)

T1 10-3

(m2/s) T2 10-3 (m2/s)

T 10-3 (m2/s)

G2 Sidi Lakhdar 0,66 0,97 0,36 3,27 0,58

G6 Massif dunaire 0,09 0,45 0,07 0,81 0,09

La comparaison des résultats obtenus par les différentes méthodes montre une bonne

concordance pour le calcul de la transmissivité excepté ceux obtenus par la méthode de

CHOW qui a donné des valeurs supérieures à celles acquises par les autres méthodes. Quant

au coefficient d’emmagasinement, l’absence de piézomètres d’observation ne permet pas

d’avoir des valeurs précises. En se basant sur les valeurs obtenues par la méthode de la

remontée on aura des coefficient de perméabilité de l’ordre de à 0,083 10-3m/s à Sidi Lakhdar

et de 0,056 10-4m/s au massif dunaire.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 10 100 1000 10000

1 + tp / t'

Rab

atem

ent r

ésid

ue Δs

116

5. CARTE DES CONDITIONS AUX LIMITES

L’identification du comportement hydrodynamique de l’aquifère repose sur une définition

rigoureuse des conditions aux limites. Celles-ci sont identifiées par : les structures

hydrogéologiques, les pompages d’essais, les mesures de niveau piézométrique et ses

fluctuations.

Dans notre région d’étude chaque zone peut être considérée séparément étant donné que la

crête piézométrique qui les sépare est une limite imperméable susceptible de se déplacer.

La première zone est bordée par la mer vers laquelle se dirige les écoulements souterrains,

c’est une limite imperméable à flux nul. Il s’agit d’une limite géologique étanche étant donnée

que les formations occupant le littoral sont des calcarinites donc des grès massifs

imperméables. De même, la morphologie du substratum fait qu’il joue le rôle d’un écran

contre l’intrusion marine. Toutefois, à l’Ouest du rivage on remarque que les courbes

piézométriques ne sont pas perpendiculaires, de même la piézomètrie des campagnes Avril

2003 et 2004 montre un écoulement en provenance de la mer, ce qui nous conduit à penser

que l’imperméabilité ne serait pas sur la totalité du rivage. Ainsi, l’exploitation de cette zone

nécessite la surveillance du front salé donc l’implantation de piézomètres profonds car le

risque de l’intrusion marine est toujours présent.

La deuxième zone est celle des alluvions argileuses de l’oued el Kébir qui forment une

limite étanche continue qui provoque le débordement de la nappe par des sources surtout dans

des marécages. Cependant l’oued est en contact direct avec les dunes en plusieurs points où

des échanges doivent avoir lieu sans qu’il soit possible de les évaluer. Les régions en relation

avec l’oued sont à surveiller par un réseau de piézomètres adaptés.

La troisième zone localisée au Sud, comprend à la fois des dunes et des alluvions

argilosableuses. Les argiles de l’oued forment un barrage qui entraîne au contact des sables

rouges le débordement de la nappe. Les argiles sableuses portent des marécages alimentés à

la fois par la nappe et le ruissellement provenant des Dj Safia et Senhadja. Pendant les crues,

les étangs débordent dans l’oued Maboun.

117

Condition de potentiel

Surface piézométrique

Mer

Méd

iterra

née

Edough

Cap de Fer

Dj - Filfi

laDj - Safia

Dj - Fedj El Foul

0 2 4

kéb

ir

Oued

el

sortantentrant

Q10

Ligne de partage des eaux

Légende:

Courbes isopièzes10

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Condition de débit nul: étanche

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Fig 73. Carte des conditions aux limites de l’aquifère de Guerbès 6. ESTIMATION DE LA RÉSERVE EN EAU

La réserve est le volume d’eau gravitaire contenue, à une date donnée ou stockée au cours

d’une période moyenne annuelle, dans un système hydrologique.

La réserve en eau souterraine "w" est évaluée par la relation suivante :

W = V . ne

118

Avec : W : réserve en eau souterraine

V : volume de la tranche d’aquifère considéré (réservoir saturé)

ne : porosité efficace de l’aquifère libre

Le calcul du volume de la tranche d’aquifère considérée est basé sur l’épaisseur moyenne

de la tranche aquifère qui est de l’ordre de 25m et la surface de la nappe estimée à 109,4 km2.

La porosité efficace moyenne de l’aquifère libre (C.KHAMMAR, 1980) est de l’ordre de

0,11. Ainsi, la réserve en eau souterraine a été estimée à 300,85 hm3

7. CONCLUSION

Le substratum présente des fossés d’effondrements individualisés le long des accidents qui

seraient de direction sud est-nord ouest. Il est recouvert de dépôts plio-quaternaires. Cette

configuration géologique est favorable pour l’emmagasinement et la circulation des eaux

souterraines. Les dolomies et calcaires liasiques sont parmi les formations anté-miocène les

plus perméables.

L’étude géophysique a révélé la présence de zones salines qui longent l’Oued el Kébir

depuis Ain Meklem jusqu’à Garaa Cherouk. Ces formations auront une incidence sur la

qualité chimique de la nappe.

La plaine côtière de Guerbès renferme un système d’aquifères ; il s’agit d’un aquifère

essentiellement sableux qui abrite une nappe libre dont l’épaisseur varient entre 15 au niveau

du piézomètre P7 et 37 m au niveau de P14. Au-dessous, un deuxième aquifère alluvionnaire

contenant une nappe profonde dont la puissance oscille entre 7 m au forage G2 et 50 m au

niveau de G1. L’ensemble des deux aquifères à nappe libre et captive se confondent vers

l’Ouest de la plaine. Les mesures piézométriques de la nappe libre ont permis l’établissement

des cartes piézométriques. Celles-ci ont mis en évidence deux systèmes hydrogéologiques

séparés par une ligne de partage des eaux souterraines. Un système oriental traduisant une

zone de drainage par l’oued et les marécages, l’autre occidentale indique une zone

d’alimentation. L’étude des caractéristiques hydrodynamiques de la nappe a été réalisée par

l’emploi de plusieurs méthodes. Les résultats ont donnés des transmissivités de l’ordre de 0,58

10-3 m2/s à Sidi Lakhdar et de 0,09 10-3 m2/s au massif dunaire. L’absence de piézomètres

d’observation du niveau d’eau n’a pas permis le calcul du coefficient d’emmagasinement.

L’étude de l’aquifère, la piézométrie et les essais de pompages ont permis de dresser une

carte des conditions aux limites de la nappe. Celle-ci a mis en évidence trois zones : la

119

première située au rivage, il s’agit d’une limite à potentiel imposé c’est une limite étanche à

flux nul à l’Est mais qui serait à flux entrant à l’Ouest. La deuxième localisée à l’Est, au Sud

et au Sud-Ouest, c’est une limite à potentiel imposé à flux sortant et la troisième zone est

celle située au Nord-Ouest c’est une limite à flux entrant.

Finalement, la réserve en eau souterraine déterminée à la base de l’épaisseur moyenne de la

tranche saturée et de la porosité efficace a été estimée à 300,85 hm3 pour l’aquifère libre ce

qui représente une réserve appréciable

CHAPITRE 5

Étude Hydrochimique

120

La connaissance de la qualité des eaux reste importante surtout lors de la prise de décision

lorsqu’on doit implanter des forages destinés à alimenter la population. Aujourd’hui les

méthodes d’interprétations de ces résultats sont nombreuses et répondent à toutes les

questions posées par l’opérateur. Dans un contexte particulièrement difficile où interfère

l’agriculture et la mer, la qualité des eaux risque de poser problème ce qui explique les

méthodes choisies.

1. INTRODUCTION

La nature chimique de l'eau évolue continuellement au cours de sa circulation dans le cycle

hydrologique. Outre la bonne gestion quantitative des nappes, il convient, suite aux très

nombreuses pressions anthropiques, qu’elles soient diffuses (agriculture) ou ponctuelles

(rejets d'égouts, fuites de citerne, ...), de vérifier leur qualité présente et d'en prévoir

l'évolution à long terme.

Les eaux de la plaine de Guerbès située en région côtière seront vraisemblablement

influencées par la mer. Les formations géologique au travers desquelles, elles circulent ou

dans lesquelles elles séjournent influencent également la composition chimique des eaux.

L’activité anthropique caractérisée par une agriculture intense peut entraîner également une

dégradation de la qualité des eaux causée par l’utilisation massive des engrais. Le but

recherché par ce travail est la détermination de la qualité des eaux, ses causes et ses

conséquences.

Dans ce contexte 26730 analyses chimiques ont été réalisées et se rapportent aux : oueds,

marécages, forages, sources, puits et eau de mer pour différentes périodes.

2. LES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES

Ces paramètres sont au nombre de cinq et sont mesurés sur le terrain ; il s’agit de : la

température (T), l’oxygène dissous (OD), du potentiel d’hydrogène (pH), de la conductivité

électrique (CE) et due potentiel d’oxydoréduction (Eh). Les mesures sont effectuées à l’aide

d’un multi paramètres wtw.

2.1. La température (T)

La température de l’eau est un paramètre très important, elle régit les activités chimiques,

bactériologiques et l’évaporation de l’eau. Elle varie en fonction de la saison et de la

profondeur.

Elle oscille entre 12,6°C pour la période de Décembre 2003 et 27,1°C en Octobre 2002 au

niveau de la nappe superficielle. Elle varie entre 19,1°C en période d’Avril 2004 et 25,7°C en

Juillet 2006 pour la nappe profonde.

121

Les températures des eaux souterraines sont inférieures à la norme de potabilité, excepté

dans certains cas où la température dépasse 25°C en période d'été.

2.2. L’oxygène dissous (O2)

La qualité des eaux dépend surtout des interactions géochimiques et biologiques qui les

affectent dans le sol et / ou dans la nappe. Le rôle du sol est généralement majeur dans

l'acquisition des caractères chimiques des eaux souterraines, en particulier du fait de la

présence des deux gaz O2 et CO2. Ces derniers agissent sur l'activité des bactéries et ainsi

directement sur la chimie des eaux en transit.

La quantité d’oxygène en solution dans une eau régit les réactions d’oxydoréduction et

présente une évolution identique à celle du Eh.

La figure 74, présente l’évolution des teneurs en oxygène dissous mesurées au niveau des

nappes superficielle et profonde (P9).

Au niveau de la nappe superficielle :

Les concentrations en oxygène dissous varient entre 0,7 et 7,1mg /l. On remarque que

l’évolution est similaire pour l’ensemble des points d’eau (50, P14, P15 et P5). Les plus fortes

teneurs se manifestent en Avril, Septembre et en Décembre 2003 ainsi qu’en Octobre 2004

pour le point d’eau P14 quant aux faibles teneurs, elles s’observent en Octobre 2002 et en

Avril 2004. Cette évolution est en fait due d’une part aux apports par les eaux météoriques où

l’on remarque que les plus fortes lames d’eau accueillies dans la région sont celles ayant été

enregistrée en l’an 2003, celles-ci viennent alimenter les réserves souterraines et régénérer la

nappe. D’autre part, la perméabilité des formations qui fait que cette évolution de la teneur en

oxygène dissous diffère d’un point à l’autre c’est le cas du P14 où l’on observe les plus fortes

concentrations.

Par ailleurs, l’évolution des teneurs en oxygène dissous de la nappe superficielle dans

l’espace (fig75) montre que dans le secteur Ouest (P7, P10, P13, P5 et P14) la concentration

est faible au Nord au niveau du piézomètre P7 où elle est de l’ordre de 1,69mg/l, elle

augmente au niveau du P10 pour atteindre 3,07mg/l puis 3,39mg/l au P13 ensuite elle diminue

au P5 à 1,75mg/l pour augmenter à 5,3mg/l au niveau du P14.

Au centre de la région d’étude, cette évolution se manifeste par une concentration de

2,88mg/l à l’Est au niveau du puits 50, elle diminue à 1,3mg/l au P6 puis s’élève à 4,06mg/l

au puits 173 pour atteindre ensuite un maximum de 5,01mg/l au niveau du S1.

Au Sud, on remarque que la teneur est de 5,3mg/l au niveau du piézomètre P14, diminue à

1,75mg/l au P5 pour augmenter encore une fois à 2,8mg/l au P15.

122

Dans les trois cas, on remarque que les concentrations en oxygène dissous augmentent à

mesure que l’on se rapproche de l’oued. En fait, cette variation est à l’origine de la nature des

formations géologiques les fortes concentrations en oxygène dissous reflètent un horizon

perméable et les faibles teneurs un niveau peu perméable. Ainsi, dans notre cas cette

évolution renseigne sur une variation lithologique donc une hétérogénéité de l’aquifère.

Au niveau de la nappe profonde :

Les teneurs en oxygène dissous oscillent entre 0,7 et 5,1mg/l pour la nappe profonde

située à partir de 37m de profondeur. Les plus fortes teneurs s’observent en Avril et en

Décembre 2003 quant aux faibles teneurs, elles s’observent en Octobre 2002 et en Novembre

2002. Cette variation comme pour la nappe superficielle est à l’origine des apports d’eau en

période des hautes eaux.

123

Fig 74. Variations de l’oxygène dissous des eaux souterraines

0

1

2

3

4

5

6

7OD (mg/l)

P9

50

P14

P15

P5

Mai 02 Juin 02 Oct 02 Nov 02 Avr 03 Sept 03 Déc 03 Avr 04 Oct 04 Juil 06

124

0

1

2

3

4

5

6

P14 P5 P15

50 P6 173 S1

P7 P10 P13 P5 P14

OD (mg/l)

Fig 75. Variations de l’oxygène dissous de la nappe superficielle dans l’espace

125

2.3. Le potentiel d’hydrogène (pH)

Au niveau de la nappe superficielle

Les mesures faites sur le terrain révèlent des valeurs comprises entre 5,6 - 8,5 en basses

eaux et entre 5,7 - 8,6 en hautes eaux. Toutefois, on relève une valeur de pH de l’ordre de 9,1

au niveau du piézomètre P10.

La figure 76 montre l’évolution du pH des eaux souterraines dans le temps où l’on

remarque que les faibles valeurs s’observent en période des basses eaux, elles sont de l’ordre

de 5,8 au niveau du P15 en Juin 2002 et les fortes valeurs s’observent en période des hautes

eaux où elles atteignent un maximum de 7,7 en Avril 2002 au niveau du puits 50.

Quant à la variation du pH dans l’espace (fig 77) et ce pour la campagne Octobre 2004, on

remarque pour tous les secteurs une évolution décroissante, elle est du Nord au Sud dans le

secteur Ouest où elle varie de 7,3 au P7 et diminue à 6,8 au P14, de l’Ouest à l’Est au secteur

centre elle varie de 6,34 au puits 50 puis s’élève à 6,6 au P6 pour diminuer à 5,6 au S1 et au

Sud où elle varie de 6,8 au P14 à 6,7 au P15.

Cette variation du pH dans l’espace est due essentiellement à la géologie des formations

toutefois on remarque la plus faible valeur qui se manifeste au niveau de la source S1 cette

baisse serait à l’origine du lessivage des acides organiques provenant de la végétation en

décomposition.

Au niveau de la nappe profonde

En ce qui concerne la nappe profonde, le pH varie entre 6,7 – 9,3 en basses eaux et entre

7,1 – 9,2 en hautes eaux.

Ainsi, dans l’ensemble les eaux répondent aux normes de potabilité [6,6-8,6] excepté

quelques points d’eau où le pH dépasse les normes.

126

Fig 76. Variations du potentiel hydrogène des eaux souterraines

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10pH

P9

50

P14

P5

Avr 02 Mai 02 Juin 02 Oct 02 Nov 02 Avr 03 Sept 03 Déc 03 Avr 04 Oct 04 Juil 06

127

0

1

2

3

4

5

6

7

8

P14 P5 P15

50 P6 173 S1

P7 P10 P13 P5 P14

pH

Fig 77. Variations du potentiel hydrogène de la nappe superficielle dans l’espace

128

2.4. Le potentiel d’oxydoréduction (Eh)

Le potentiel redox, ou Eh d’une solution est le potentiel que peut prendre un fil de platine

plongé dans la solution (potentiel de l’électrode de platine) quand cette solution se trouve à

l’équilibre du point de vue des réactions d’oxydo-réduction de tous les couples redox qu’elle

contient.

Il permet de prévoir l’évolution de la composition chimique des eaux naturelles, au cours

des échanges avec les autres phases de leur environnement.


En ce qui concerne les valeurs du Eh au niveau de la nappe libre, les mesure montrent

qu’elles varient entre 47 et 305mV.

La figure 78 représente l’évolution de ce paramètre dans le temps, elle met en évidence des

valeurs faibles du potentiel d’oxydoréduction qui correspondent aux périodes de basses eaux

et atteignent 58 au niveau du P7. Les valeurs élevées s’observent en période des hautes eaux,

la plus forte valeur atteint 305mV au niveau du puits 129. Ceci est dû comme pour les teneurs

en oxygène dissous aux apports des précipitations qui régénèrent la nappe.

Par ailleurs, la variation du potentiel d’oxydoréduction dans l’espace en période d’Avril

2003 (fig 79) montre que dans le secteur Est au niveau du P7 des valeurs de l’ordre de

214,7mV qui augmentent en allant vers le Sud atteignant un maximum de 246mV au P13 puis

on note une diminution à 229,6mV au niveau du P14.

Dans le secteur centre, on note une diminution du potentiel d’oxydoréduction qui se fait de

l’Ouest vers l’Est passant de 282mV au puits 50 à 252,5mV au puits 173.

Au Sud de la zone d’étude, les valeurs du potentiel d’oxydoréduction diminuent de

229,6mV au niveau du piézomètre P14 à 225mV au P5 puis augmentent à 238,3mV au P15.


Au niveau de la nappe profonde, les valeurs du Eh oscillent entre 110 et 179mV. La

variation temporelle de ce paramètre représentée par le point d’eau P9 montre qu’il est faible

de l’ordre de 110mV en Juin 2002 puis augmente en Avril 2003 à 172mV puis à 179mV en

Juillet 2006.

129

Fig 78. Variations du potentiel d’oxydoréduction des eaux souterraines

0

50

100

150

200

250

300

350Eh (mV)

50

P14

P7

P5

P9

P9

P15

P13

129

Juin 02 Avr 03 Juil 06

130

P7 P10 P13 P14

P14 P5 P15

50 P6 173

0

50

100

150

200

250

300

Eh (mV)

Fig 79. Variations du potentiel d’oxydoréduction de la nappe superficielle dans l’espace

131

2.5. La conductivité électrique (CE)

La mesure de la conductivité électrique donne un aperçu sur la minéralisation des eaux de

la nappe. Elle accroît avec l’augmentation de la teneur de l’eau en sels dissous.

La variation de la minéralisation de l’eau est régit par plusieurs facteurs:

- Evaporation importante liée à l’approximation de la surface

- Temps de séjour et échange eaux-encaissant

- Sens générale d’écoulement de la nappe

- Echanges avec nappes adjacentes


L’évolution de la conductivité électrique dans la nappe superficielle est bien visible à

l’échelle des saisons où les fortes valeurs s’observent en période d’étiage, elles atteignent

3410µS/cm en Juillet 2006 au niveau du piézomètre P14 alors que les faibles valeurs se

manifestent en période de crue, elles sont de l’ordre de 236µS/cm en Avril 2004 au niveau du

piézomètre P15 (fig 80). Toutefois, on note une très forte minéralisation en période d’Avril

2004 où la conductivité électrique est de 4000µS/cm au puits 50 ce qui reflète plutôt une

pollution au niveau de ce puits.

Par ailleurs, l’évolution de la minéralisation de la nappe superficielle dans l’espace (fig 81)

montre une très grande variation dans le secteur Ouest où l’on remarque au Nord une valeur

de conductivité électrique de l’ordre de 347µS/cm au niveau du P7, elle augmente à

2500µS/cm au piézomètre P10 distant de 2750m, elle diminue à 1006µS/cm au P13 puis à

738µS/cm au P5 et augmente à 2920µS/cm au P14.

Au centre de la zone d’étude, la conductivité étant initialement de 2580µS/cm à l’Ouest au

niveau du puits 50, elle diminue à 261µS/cm au P6 puis s’élève à 710µS/cm au 173 situé à

l’Est.

Au Sud l’évolution de la minéralisation est décroissante, elle varie de 2920µS/cm à l’Ouest

au P14 puis diminue jusqu’à 296µS/cm au P15.

Ainsi, on conclu que les fortes minéralisations se manifestent surtout dans le secteur Ouest

et Sud-Ouest où se concentre l’agglomération et où l’activité agricole est plus intense, ce qui

explique ces fortes valeurs de conductivité électrique dans ces zones qui ont une origine

anthropique.

132


De même, une représentation graphique de l’évolution de la conductivité électrique a été

établie pour la nappe profonde (fig 82). Ainsi, on remarque que les fortes minéralisations de

la nappe profonde s’observent en Octobre 2002 elle est de 11560µS/cm et en Juillet 2006

atteignant 7850µS/cm. Les faibles valeurs de conductivité s’observent en Avril 2003,

Septembre 2003, Avril 2004 et Octobre 2004 elles sont respectivement de l’ordre de : 2390,

2380, 2430 et 2390µS/cm.

133

Fig 80. Variations de la conductivité électrique des eaux de la nappe superficielle

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000CE (µS/cm)

50

P14

P15

P5

P1

Oct 02 Avr 03 Sept 03 Déc 03 Avr 04 Oct 04 Juil 06

134

P14 P5 P15

50 P6 173

P7 P10 P13 P5 P140

500

1000

1500

2000

2500

3000CE (µS/cm)

Fig 81. Variations de la conductivité électrique de la nappe superficielle dans l’espace

135

Fig 82. Variations de la conductivité électrique des eaux de la nappe profonde

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000CE (µS/cm)

P9

Oct 02 Avr 03 Sept 03 Déc 03 Avr 04 Oct 04 Juil 06

136

3. CARACTERISTIQUES CHIMIQUES DES EAUX DE SURFACE

3.1. Les eaux de l’oued el Kébir

Oued el kébir cours d’eau principal du secteur d’étude prend sa source au Sud dans la

localité de Azzaba par suite de la confluence des oueds Emchkel et Hammam. Il contourne le

massif dunaire et rejoint enfin la mer. Au cours de cette traversée l’oued acquit sa

minéralisation. Des prélèvements d’eau à différents points de l’oued réalisés au cours de la

campagne Avril 2004 permettent de voir l’évolution chimique de son eau. D’amont depuis

Ben Azzouz jusqu’à l’aval à quelques kilomètres de l’embouchure, les valeurs de conductivité

sont respectivement de : 908 µS/cm, 883 µS/cm et 5270 µS/cm. Ainsi, on remarque qu’au

niveau de Ben Azzouz l’eau de l’oued présente une minéralisation importante qui diminue

sensiblement au second point. Une baisse qui serait à l’origine des apports d’eau souterraine.

Puis au dernier point, la minéralisation de l’oued devient assez forte indiquant l’influence de

la mer.

3.2. Les eaux des marécages

Dans le secteur d’étude, on compte un grand nombre de marécages dont l’alimentation est

assurée par la nappe souterraine. Les résultats des analyses de ces eaux sont résumés dans le

tableau suivant :

Tableau 32 . Résultats des analyses chimiques des eaux de surface

(S.HADJ-SAID, 2001)

Elément chimique

(mg/l)

Point de

prélèvement

Ca++

Mg++

Na+ + K+

Cl-

SO4--

HCO3-

NO3-

pH

Oued el Kébir 184 362 2697 5070 27 263 19 6,8

Oued Maboun 104 36 145 241 14 344 13 6,7

G1 14 11 183 200 5 143 13 6,9

G2 73 56 271 436 0 307 23 6,8

G3 29 9 45 67 6 99 20 6,7

G4 14 7 32 40 95 49 20 6,7

G5 104 33 219 369 5 342 18 6,8

137

Ces résultats portés sur le diagramme de Piper (fig83) permettent de déterminer les

tendances chimiques des eaux de surface de la région.

Fig 83. Diagramme de Piper des eaux de surface de la plaine de Guerbès

Le diagramme de piper montre que les eaux de l’oued el Kébir appartiennent

essentiellement aux deux familles des eaux :

- chlorurée et sulfatée calcique et magnésienne (2 échantillons),

- chlorurée sodique et potassique ou sulfatée sodique (5 échantillons).

La précédente interprétation montre la présence de sept faciès chimiques. Pour déterminer

le faciès chimique de chaque échantillon nous allons utiliser le diagramme de Schoeller-

Berkalof (fig 84). Les résultats des analyses chimiques de ces eaux ont été reportés sur le

diagramme ce qui nous permet de déduire les faciès chimiques suivants :

138

Le faciès chloruré sodique, caractérise les eaux des oueds et des marais, il est à l’origine

de la situation de la plaine au voisinage de la mer qui influe sur la chimie des eaux de surface.

Cependant on note que pour le marécage G4 le faciès chimique est plutôt sulfaté-sodique.

Fig 84. Diagramme de Schöeller-Berkaloff des eaux de surface de la plaine de Guerbès 4 .CARACTERISTIQUES CHIMIQUES DES EAUX SOUTERRAINES

4.1. Nappe superficielle

Les résultats des analyses chimiques des eaux de la nappe superficielle des campagnes

Octobre 2000 et Juin 2002 ont été reportés sur le diagramme de Piper afin de déterminer les

tendances chimiques des eaux.

139

Pour la campagne Octobre 2000 (fig 85), on remarque sur le diagramme que les eaux de la

nappe appartiennent aux familles des eaux :


- chlorurée sodique et potassique ou sulfatée sodique (8 échantillons),

- bicarbonatée calcique et magnésienne (1 échantillon),

- carbonatée sodique et potassique (2 échantillons)

Fig 85. Diagramme de Piper de la nappe superficielle (Octobre 2000)

Pour la campagne Juin 2002, le diagramme de Piper (fig 86) montre que les eaux de la

nappe appartiennent aux familles des eaux :


- chlorurée sodique et potassique ou sulfatée sodique (3 échantillons)

140

Fig 86. Diagramme de Piper de la nappe superficielle (Juin 2002)

De même, on a procédé au report des résultats d’analyses des deux campagnes sur le

diagramme de Schöller-Berkaloff (fig 87 et 88) et on a trouvé que le faciès des eaux de la

nappe superficielle est de type chloruré-sodique excepté un point d’eau S1 pour la campagne

Juin 2002 où il recèle un faciès plutôt sulfaté sodique. Ce faciès serait à l’origine de la

dissolution des évaporites ayant été démontré par la géophysique et qui longent par endroit

l’oued el Kébir à l’Est du secteur d’étude.

Quelques points représentent un faciès chloruré calcique en période des basses eaux

(Octobre 2000) et reflètent l'influence des apports des massifs calcaires environnants. De

même, un faciès sulfato-sodique a été mis en évidence et qui serait lié à la dissolution des

évaporites.

Ainsi, nous avons 89,2% de points d’eau à un faciès chloruré-sodique, 3,6% sulfato-

sodique, 3,6% bicarbonaté-calcique et 3,6% bicarbonaté-sodique.

141

Fig 87. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe superficielle Fig 88. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe superficielle (Juin 2002) (Octobre 2000)

142

4.2. Nappe profonde

Les résultats d’analyses chimiques des deux forages et un piézomètre captant la nappe des

graviers pour les campagnes Juillet 1999 (P9), Août 2000 (P9, F1), Octobre 2000 (P9) et Juin

2002 (P9, F2) ont été reportés sur le diagramme de Piper (fig 89).

Il ressort de cette représentation que les eaux de la nappe profonde appartiennent aux

familles des eaux :

- chlorurée et sulfatée calcique et magnésienne (1 échantillon),

- chlorurée sodique et potassique ou sulfatée sodique (4 échantillons)

Fig 89. Diagramme de Piper de la nappe profonde

143

Les données chimiques des eaux de l’aquifère des graviers ont été représentées sur le

diagramme de Schöller-Berkaloff (fig 90). Ils indiquent un faciès chloruré-sodique mais

montre également un faciès sulfato-sodique au niveau de P9 en période de Juin 2002.

En conclusion, la nappe profonde présente dans l’ensemble un faciès chloruré-sodique qui

varie par endroit (P9) et par période en faciès sulfato-sodique.

En effet, le forage F1 et le piézomètre P9 sont des points d’eau situé à proximité de la mer,

celle-ci influe sur la chimie des eaux souterraines ce qui se traduit par cette tendance

chlorurée sodique. Quant au forage F2, situé au sud-ouest indique plutôt l’influence des

massifs carbonatés de la bordure ouest de la plaine.

Fig 90. Diagramme de Schöeller-Berkaloff de la nappe profonde

144

4.3. Etude statistique de la réponse chimique des eaux souterraines

La composition chimique des eaux souterraines est fonction de plusieurs facteurs

notamment la nature géologique des formations à travers lesquelles l’eau a circulée et a

séjournée, les variations saisonnières du climat et les éventuelles actions anthropiques.

Dans le but de déterminer les paramètres pouvant influencer le comportement chimique

des eaux nous avons utilisé l'analyse en composantes principales.

4.3.1. Principes théoriques de l'analyse multivariée

Lorsque la composition chimique des eaux n’est pas régie par un seul paramètre (variable),

mais par un nombre souvent élevé de paramètres à la fois. L'étude séparée de chacune de ces

variables est une phase importante mais elle est souvent insuffisante. En effet, l'étude séparée

de chaque variable ne prend pas en compte les liaisons qui peuvent exister entre elles et qui

sont souvent un aspect très important.

Il faut donc procéder à l’analyse des données en tenant compte de leur caractère

multidimensionnel.

L'analyse en composantes principales (ACP) est employer pour étudier le comportement

chimique des eaux.

Avec les observations des N variables, on construit la matrice (N x N) des coefficients de

corrélations linéaires entre les couples des variables. L'analyse en composantes principales se

propose de trouver les vecteurs propres de cette matrice ainsi que leurs valeurs propres (une

matrice N*N à N valeurs et vecteurs propres).

Les vecteurs propres sont les "facteurs" ou "composantes principales" de l'ACP. La valeur

propre, relative à chaque vecteur propre, représente la variance de l'ensemble des observations

expliquée par ce vecteur.

L'ACP, classe les valeurs propres par ordre décroissant. Le premier vecteur propre, relatif

à la valeur propre la plus importante, est celui qui exprime le plus fort pourcentage de la

variance totale du nuage de points. Le second, indépendant du premier (donc perpendiculaire

dans l'espace à N dimensions) et relatif à la deuxième valeur propre la plus importante,

exprime la plus grande partie de la variance résiduelle, et ainsi de suite.

A partir des vecteurs propres de la matrice des corrélations sont calculées les coordonnées

des observations sur les axes factoriels (composantes principales).

Pour réaliser notre travail nous avons choisi une matrice comportant 15 variables (T°,

NO3, NO2, K, PO4, pH, Eh, oxygène dissous (OD), Br, Ca, Cl, SO4, Mg, Br/Cl et conductivité

électrique (CE)) et 20 individus soit 20 analyses chimiques pour chaque période

d’observation.

145

4.3.2. Statistiques élémentaires

*Eléments majeurs :

La moyenne et écart-type des variables sont représentés sur les tableaux 33 et 34. On note

une variabilité importante pour les paramètres Br, Ca, SO4, Mg, et conductivité électrique

(CE).

Tableau 33. Statistiques sommaires des variables continues

Libellé de la variable Moyenne Ecart-type Minimum Maximum Br 0.344 0.130 0.200 0.600 Ca 50.722 25.595 16.000 102.000 Cl 175.722 83.946 82.000 318.000 SO4 68.222 98.132 2.000 390.000 Mg 85.083 32.580 54.500 161.000 Br/Cl 1.118 0.679 0.280 2.190 CE 1381.390 1637.440 228.000 7160.000

*Eléments indicateurs de pollution organique :

Tableau 34. Statistiques sommaires des variables continues

Libellé de la variable Moyenne Ecart-type Minimum Maximum T°C 21.889 1.249 19.800 23.900 NO3 34.269 20.305 7.500 76.170 NO2 0.026 0.028 0.005 0.130 K 7.078 10.348 1.200 45.800 PO4 0.065 0.074 0.000 0.260 pH 6.826 0.461 5.620 7.510 Eh 99.500 17.411 59.000 127.000 OD 1.997 0.665 0.880 3.120

Deux analyses en composantes principales ont été réalisées sur les résultats des analyses

chimiques des eaux souterraines de la campagne Juin 2002.

4.3.3. Analyses en composantes principales

Les résultats disponibles ont fait l’objet d’analyses en composantes principales. La

première prend en compte quelques éléments majeurs et le brome, la seconde a été faite dans

le but de mettre en évidence une pollution organique causée par l’agriculture.

4.3.3.1. ACP éléments majeurs Cette dernière se compose d’une matrice de dix huit échantillons et six éléments plus le

rapport Br/Cl. Les résultats obtenus sur deux axes donnent 85% de l’information.

146

Matrice des corrélations

Tableau 35. Matrice des corrélations

Br Ca Cl SO4 Mg Br/Cl CE Br 1.00 Ca 0.04 1.00 Cl -0.27 0.63 1.00 SO4 -0.41 0.59 0.73 1.00 Mg -0.32 0.78 0.87 0.87 1.00 Br/Cl 0.55 -0.42 -0.83 -0.57 -0.68 1.00 CE -0.36 0.67 0.80 0.93 0.87 -0.62 1.00

Le nombre d’échantillons étant de dix huit, ce qui nous permet d’utiliser un coefficient de

corrélation r = 0.7 et de dégager les associations suivantes :

Ca 2+- Mg 2+ (r = 0.78), Cl- - Mg 2+ (r = 0.87), Cl -- CE (r = 0.8), SO4 2-- Mg (r = 0.87), SO4 2-

- CE (r = 0.93) et Mg 2+- CE (r = 0.87)

CERCLE ACP1 :

L’observation du cercle ACP1 ou l’espace des variables (fig 91), le facteur 1 exprime

68,78% de la variance des données et montre une opposition entre Ca, Mg, Cl, SO4 et

conductivité électrique (CE) et les bromures, notons que le rapport Br/Cl se range dans le

même cadran que les bromures.

Cette première interprétation montre une double origine de la salinité, une première

engendrée par la géologie, notamment par la dissolution de l’encaissant, la seconde d’origine

marine caractérisée par des valeurs importantes du rapport Br/Cl.

147

Fig 91. Projection des variables sur le plan 1-2 (ACP1)

Le facteur 2 exprimant 16,39% de la variance des données. On remarque que la

minéralisation observée est engendrée par tous les éléments exceptés les sulfates qui sont

corrélées négativement avec cet axe.

4.3.3.2. Mise en évidence d’une pollution organique par l’ACP

Cette ACP porte essentiellement sur les éléments indicateurs de pollution (T°C, NO3, NO2,

K, PO4, PO4, Eh, OD). La matrice de corrélation comprend 22 analyses et 8 éléments. Ce qui

nous permet de prendre un coefficient de corrélation de l’ordre de 0,7. L’observation du

tableau suivant nous permet de dégager une corrélation inverse entre pH et PO4.

Tableau 36. Matrice des corrélations

T°C NO3 NO2 K PO4 pH Eh OD T°C 1.00 NO3 0.15 1.00 NO2 -0.29 -0.04 1.00 K 0.16 0.46 0.00 1.00 PO4 0.02 0.48 -0.03 0.61 1.00 pH -0.09 -0.47 -0.10 -0.62 -0.81 1.00 Eh 0.12 0.31 0.12 0.54 0.31 -0.36 1.00 OD 0.35 -0.01 -0.52 -0.26 -0.03 0.00 -0.11 1.00

148

CERCLE ACP2 :

L’observation du cercle formé par les deux axes F1F2 (61 %) de l’informations, montre

selon l’axe F1 (38,34 %), une évolution inverse entre les indicateurs de pollution

particulièrement les éléments provenant des engrais ( NO3, PO4 et K), le Eh et le pH. Cette

évolution caractérise les phénomènes d’oxydoréduction. On déduit que la partie positive de

l’axe montre un état d’oxydation par contre dans la parie négative correspond à une réduction.

Fig 92. Projection des variables sur le plan 1-2 (ACP2)

L’axe F2 (24,54%), met en évidence une opposition entre les nitrites et la température et

l’oxygène dissous, ceci indique les nitrites ont une autre origine, elles proviendraient des eaux

usées.

L’interprétation des résultats fournis par les deux ACP, a montré que les eaux de la région

présentaient une certaine pollution, nous allons essayé de mettre en évidence les formes de

pollutions (naturelle ou anthropique, minérale ou organique) détectées après traitements des

analyses réalisées.

5. POLLUTIONS AFFECTANT LES EAUX DE LA ZONE DE GUERBES

La région étudiée est située dans la zone littorale Est de l’Algérie et est à vocation

agricole. Ces deux facteurs exposent ses eaux aux différents types de pollution. Ces dernières

149

peuvent être d’origines naturelles ou anthropiques. Parmi les origines naturelles, il peut y

avoir l’influence marine ou les interactions eaux – roches, l’agriculture peut constituer une

source de pollution anthropique. Nous allons nous intéresser aux impacts de ces facteurs sur

la qualité des eaux de la région.

5.1. Pollution naturelle

La mer par le biais de ses échanges avec la nappe engendre une augmentation de la

salinité des eaux rendant parfois les eaux impropres à la consommation traduisant ainsi une

pollution des eaux. Beaucoup de méthodes sont utilisées pour mettre en évidence le

phénomène d’intrusion marine. Pour réaliser notre travail nous nous sommes intéressé aux

indications fournies par les analyses chimiques des eaux de la plaine de Guerbès.

5.1.1. Mise en évidence d’une influence marine sur les eaux de la nappe

Dans cette partie nous allons essayer de déterminer l’existence d’un lien éventuel entre les

eaux de mer et les eaux de la nappe. A cet effet des analyses chimiques des eaux ont été

réalisées au mois de Juin 2002 (Tableau 37). On remarque que les eaux souterraines dans leur

majorité présentent un faciès chloruré sodique, avec une température variant entre 19,8 et

23,9 °C, le pH reste compris entre 6,04 et 7,51. Les mesures de la conductivité électrique

(effectuées in situ) donnent des valeurs oscillant entre 228 et 2970 µS.cm-1.

Tableau 37. Résultats des analyses effectuées en Juin 2002

Légende : Les concentrations sont exprimées en mg.l-1, la conductivité électrique en µS.cm-1.

N° T (°C) pH CE Ca2+ Mg2+ Cl- Na+ K+ SO42- Br-

50 P14 P7 S3 P5 S2 S4 P15 P6 34 173113P13 S1 P10 129

19,8 21,1 21,8 23,7 20,8 23,2 23,1 19,9 21,2 20,3 22,4 23,9 20,8 22,3 23,1 23,6

6,596,837,516,786,046,885,626,916,457,156,6 6,587,187,1 7,4 6,83

11922970311 228 2670296 544 1164318 1317808 674 384 317 2010322

40 77 32 24 49 47 44 63 16 102 58 32 46 31 35 25

94,4 132,266,4 55,4 139 54,5 67

75,3 59,8 117,372,6 67,6 59

55,8 78,5 57,8

21928992 83 30783 14221886 17616414182 101275112

146,25483,5432,07 33,88 501,4530,25 36,26 118,4226,08 97,48 67,89 135,71117,1433,61 285,8346,03

2,3 1,5 1,5 2,3 3,8 1,2 45,88,3 1,9 10,418,47,2 9,3 1,7 2,1 3,6

58 140 18 12 250 7 34 36 26 54 76 11 02 07 14 11

0,40,20,20,40,20,40,40,60,40,60,40,20,40,40,40,2

150

5.1.1.1. L’outil cartographique

Pour illustrer la répartition des éléments chimiques par rapport à la mer nous avons opté

pour l’outil cartographique.

Carte des conductivités

La carte de conductivité électrique (fig 93) réalisée pour les eaux de la nappe libre montre

que les zones les plus chargées se localisent au centre et au Sud de la région, où l’on rencontre

des valeurs maximales de l’ordre de 2970µS/cm. Cependant, le secteur côtier présente des

conductivités plus faibles de l'ordre de 674 µS.cm-1. Cette répartition est influencée par les

écoulements puisque l’eau qui circule à travers les formations géologiques se charge en ions

et acquiert ainsi une minéralisation.

Etant donnée qu’on est en période d’étiage cette forte minéralisation est à l’origine de

l’évaporation intense en cette période. De même, on remarque que les fortes valeurs se

rencontrent essentiellement au Sud du secteur où se concentre la majorité de la population à

laquelle s’ajoute l’activité agricole qui est également importante dans ce secteur de la plaine.

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

1192

2970

311

228

2670

296

544

1164

318

1317

808

674

384

317

2010

322

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Km0 1 2

Cap de Fer

Edough

Filfila

Légende: éq = 100 S/cm Marais Limites

Fig 93. Carte de répartition de conductivité

151

Carte des chlorures

La teneur des eaux en chlorures est liée à plusieurs facteurs dont les plus importants sont

les pluies, l’évaporation et la lithologie. Les chlorures peuvent également avoir une origine

marine, raison pour laquelle en plus de la facilité de leur dosage, ils demeurent les meilleurs

indicateurs de l’invasion marine dans les continents.

La carte des teneurs en chlorures (fig 94) établie pour la campagne Juin 2002 montre que le

secteur côtier présente des eaux à faibles teneurs en cet ion. Toutefois, les fortes

concentrations sont observées dans la partie sud. Ces fortes concentrations qui s’observent en

période des basses eaux au cours de laquelle la circulation des eaux est moindre. A cette

prolongation du contact entre l’eau et le magasin s’ajoute le phénomène de l’évaporation dont

la manifestation est très importante dans la région d’étude pour augmenter la teneur des eaux

en chlorures.

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

219

289

92

83

307

83

142

218

86

176

164

141

82

101

275

112

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Km0 1 2

Cap de Fer

Edough

Filfila

éq = 10 mg/l Marais LimitesLégende:

Fig 94. Carte de répartition des chlorures

152

Carte de sodium

La carte des teneurs en sodium de la région d’étude montre la même évolution que celle

des chlorures. L’évolution du sodium (fig 95) met en évidence une augmentation des

concentrations qui se fait à mesure que l’on se dirige vers le sud. Ces concentrations sont

influencées par plusieurs facteurs à savoir : la proximité de la plaine à la mer, l’évaporation

intense en période des basses eaux et le temps de séjour des eaux dans l’encaissant.

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

146.25

483.54

32.07

33.877

501.45

30.246

36.259

118.42

26.076

97.484

67.895

135.71

117.14

33.615

285.83

46.031

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Km0 1 2

Cap de Fer

Edough

Filfila

éq = 20 mg/l Marais LimitesLégende:

Fig 95. Carte de répartition du sodium

5.1.1.2. Méthode des rapports caractéristiques

On remarque que la cartographie ne met pas en évidence la relation nappe - mer, ce qui

nous a contraint à rechercher d’autres paramètres, tel que la répartition des rapports Br/ Cl,

Mg/Ca et SO4/Cl.

153

Le rapport Br/ Cl

L’évolution spatiale du rapport Br/Cl (fig 96) met en évidence des valeurs importantes

dépassant 2‰ dans la partie sud de la région. Ces valeurs peuvent être d’origine anthropique

causée particulièrement par l’agriculture très développée dans cette partie du terrain. Au

Nord, le rapport est similaire à celui de l'eau de mer (1,5-1,7 ‰), ce qui laisse supposer une

origine marine de ces deux ions.

Le rapport Mg/Ca

La carte de répartition du rapport molaire Mg/Ca (fig 97) montre une augmentation des

valeurs du Sud vers le Nord. Au Sud, les fortes concentrations en magnésium seraient liées

aux apports du massif de Safia, il s'agit des eaux ayant été en contact avec les dolomies du

Lias. Dans le secteur nord, les valeurs élevées (6,23) sont proches de celle de l'eau de mer

(5,18).

Le rapport SO4/Cl

Les équirapports massiques SO4/Cl (fig 98), montrent des valeurs comprises entre 0,07 et

0,27 au Nord donc supérieures à 0,10 (rapport caractéristique de l'eau de mer). Au Sud, elles

sont plus élevées. La partie sud est caractérisée par une agriculture intense entraînant une

augmentation des concentrations en sulfates par lessivage du sol les engrais et pesticides,

notamment ceux de nature sulfurique qu'elles rencontrent au cours de sa trajectoire vers la

nappe souterraine.

154

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

0.82

0.31

0.97

2.16

0.29

2.16

1.26

0.82

2.08

1.53

1.09

0.63

2.19

1.77

0.65

0.8

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Km0 1 2

Cap de Fer

Edough

Filfila

Légende: éq = 0.1 Marais Limites

Fig 96. Carte de répartition du rapport Br/Cl

155

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

3.93

2.86

3.46

3.85

4.73

1.93

2.54

1.99

6.23

1.92

2.09

3.52

2.14

3

3.74

3.85

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Km0 1 2

Mer

M

édite

rrané

e

Cap de Fer

Edough

Oued el Kébir

Oued Magroun

Filfila

éq = 0.2 Marais LimitesLégende:

Fig 97. Carte de répartition du rapport Mg/Ca

156

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

0.19

0.18

0.14

0.11

0.6

0.06

0.18

0.12

0.22

0.23

0.34

0.06

0.02

0.05

0.04

0.07

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Cap de Fer

Edough

Filfila

Légende: éq = 0.05 Marais Limites

Km0 1 2

Fig 98. Carte de répartition du rapport SO4/Cl

La cartographie réalisée montre l'existence d'une éventuelle pollution marine. Pour étayer

notre hypothèse nous nous somme intéressé à l'étude de l'évolution des rapports Br/Cl,

rMg/rCa et rSO4/rCl en fonction de la distance par rapport à la mer.

Ainsi, pour mettre en évidence l'influence marine sur la qualité des eaux, nous avons

réalisé trois profils orientés SE-NO (AA'), (BB') et (CC') orthogonaux au rivage marin (fig

99).

157

900 902 904 906 908 910 912 914

406

408

410

412

414

416

418

420

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Oued el Kébir

Oued Magroun

Mer

M

édite

rrané

e

Cap de Fer

Filfila

Edough

0 1 2Km

A

A'

B

B'

C'

S1

173 S4

S2

P6 S3P7

P10

P5

S. Sources P. Piézomètres AA`, BB`, CC`. Profils Marais LimitesLégende:

129

C

Fig 99. Carte de situation des profils

• Le profil (AA'), couvre la partie Est, on note un accroissement des rapports de 1 ‰ au Sud

à 1,7 ‰ au Nord pour Br/Cl et de 2,54 à 3 pour rMg/rCa et une diminution de rSO4/rCl à

mesure qu'on se rapproche de la mer (fig 100).

• Le profil (BB'), se localise au centre de la plaine, la valeur du rapport Br/Cl peut atteindre

2,1 ‰, les rapports rMg/rCa et rSO4/rCl montrent une évolution identique : augmentation

progressive du Sud vers le Nord pour atteindre le maximum (rMg/rCa = 6,23, rSO4/rCl =

0,22) à environ 4 Km de la mer puis diminution brusque (rMg/rCa = 1,93, rSO4/rCl = 0,06).

• Le profil (CC'), se localise à l'Ouest de la zone d'étude, le rapport Br/Cl est faible de l'ordre

de 0,9‰, le rapport rMg/rCa diminue progressivement en direction de la mer pour atteindre

3,46. Quant à rSO4/rCl, il diminue également jusqu'à environ 5 Km du rivage pour augmenter

progressivement à une valeur de 0,14.

158

Fig 100. Evolution des rapports Br/Cl, rMg/rCa et rSO4/rCl en fonction de la distance à la mer

(profil CC')

0

0.5

1

1.5

0246810

Distance (Km)

Br/Cl

(profil BB')

00.5

11.5

22.5

02468101214

Distance (Km)

Br/Cl

(profil AA')

0

1

2

3

4

0246810Distance (Km)

rMg/rCa

(profil BB')

0

2

4

6

8


rMg/rCa

(profil CC')

012345


rMg/rCa

(profil AA`)

00.05

0.10.15

0.2

0.250.3

0.350.4

0246810

Distance (Km)

rSO4/rCl (Profil BB`)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

02468101214

Distance (Km)

rSO4/rCl(Profil CC`)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0246810

Distance (Km)

rSO4/rCl

(profil AA')

0

0.5

1

1.5

2

0246810

Distance (Km)

Br/Cl

159

Dans les zones à dominance sableuses, les échanges mer-nappe sont présents et mettent en

évidence une intrusion marine confirmée par les valeurs des rapports Br/Cl, rMg/rCa et

rSO4/rCl (profils AA' et BB'). Cette intrusion se fait probablement par le biais de l'oued car

l'évolution de ces rapports sur le profil (CC') ne reflète pas cette pollution marine, laissant

penser à la présence d'une barrière aux échanges mer-nappe (fig 101), il s'agit des grès

quartzeux littoraux (D.E.M.R.H., 1975). Par ailleurs, la diminution de rMg/rCa aux premiers

kilomètres de la côte (profils BB' et CC') montre l'influence des calcarénites.

Ecran contre les échangesmer-nappe

Cours d'eau Ecoulem

ent vers la nappe

Grès quartzeux littoraux

MER

Massif Dunaire

Fig 101. Schéma explicatif synthétique de la pollutionmarine (Cas de la nappe de Guerbès)

Ainsi, on obtient des valeurs différentes du rapport qui pourront être attribuées à

différentes origines. Les deux profils (AA') et (BB') montrent des rapports proches de celui de

l'eau de mer ce qui indique l'influence marine. Cette situation serait liée aux pompages

intensifs qui associés à la géologie et au sens de l'écoulement favoriserait la pollution marine.

L'utilisation du rapport Br/Cl permet de distinguer les zones à influence marine (biseau salé

160

actuel, précipitations, aérosols et paléosalinité sédimentaire) des zones à influence

évaporitique ou anthropique.

La présentation de la relation entre chlorures et bromures pour les échantillons d'eau

souterraine prélevée dans les différents secteurs de la région d'étude (fig 102) montre un

alignement de la majorité des points autour de la droite, ce qui met en évidence une origine

marine des chlorures et des bromures de ces eaux. D'autre part, on remarque un éloignement

de quelques points ayant une forte concentration en chlorures et faible teneur en bromures, ces

points sont situés dans la partie Sud de la région indiquant une autre origine de la salinité des

eaux (forte évaporation, eaux usées…).

Fig 102. Relation chlorures-Bromures

5.1.1.3. Méthode du Delta ionique

Les chlorures sont de bons indicateurs de l’intrusion marine. Dans le but de détecter cette

pollution dans notre région d’étude on a fait recours à la méthode du Delta ionique. Ainsi, sur

la base de la concentration dans l’eau de mer et de l’eau douce, on calcule la concentration

théorique de chacun des ions majeurs selon la relation :

[Ion]Théorique = A [Cl] Réelle + B A = ([Ion]em − [Ion]ed) / ( [Cl]em − [Cl]ed) B = [Ion]em − A[Cl]em

00,20,40,60,8

1

0 100 200 300 400Cl (mg/l)

Br (mg/l)

Points situés au Sud

161

A et B représentent respectivement, la pente de dilution ou de mélange eau douce – eau de

mer (ed – em) et l’ordonnée à l’origine de cette fonction.

Δ Ion = [Ion] Réelle − [Ion] Théorique

La représentation graphique de la variation du Delta ionique (fig 103), montre que les ΔNa,

ΔMg et ΔSO4 oscille entre des valeurs négatives et d’autres positives ce qui renseigne sur les

différentes origines de ces ions. Le ΔK et ΔCa ont des valeurs qui se rapprochent de zéro.

162

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

50 P14 P7 S2 P5 S3 S1 P15 P6 34 173 S5 P13 S4 P10 129

Points d'eau

Del

ta io

niqu

e Ca

Mg

K

SO4

Na

Fig 103. Le Δ Ionique pour la plaine de Guerbès (Juin 2002)

163

5.1.2. Mise en évidence d’une pollution anthropique

Les nitrates sont des composés chimiques faits d’azote et d’oxygène, ils se trouvent à l’état

naturel dans le sol. Certes, ils sont nécessaires à la croissance des végétaux mais leur présence

excessive dans le sol peut contaminer les sources d’alimentation en eau et soulever des

préoccupations pour la santé. Si ponctuellement, une contamination par les nitrates peut être

due à des rejets d’origine domestiques et industrielle, il s’agit, la plupart du temps, d’une

pollution diffuse liée aux pratiques d’intensification culturale, à l’approfondissement des

labours et surtout à l’augmentation des fertilisants principalement minéraux.

La plaine de Guerbès est une région à vocation agricole, le développement de ces activités

au cours de ces dernières années laisse supposer une éventuelle influence sur la qualité des

eaux souterraines. Ceci nous a conduit à étudier la teneur de ce sel dans les eaux et suivre son

évolution dans l’espace et dans le temps afin de détecter une éventuelle contamination ou la

prévoir et préserver la nappe contre ce danger qui menace à la fois la santé humaine et

l’environnement.

Le cycle de l'azote dans les sols hydromorphes, est tributaire de leurs conditions

d'engorgement. En général, deux niveaux sont distingués :

- Un niveau superficiel où l'oxygène peut diffuser et suppléer aux besoins des bactéries. Dans

cette zone aérobie, les deux étapes de la minéralisation de l'azote organique (ammonification

et nitrification) peuvent se réaliser et les nitrates sont lessivés en profondeur.

Le processus se fait selon les réactions suivantes : 2 N2 (g) + 3 {CH2O} + 3 H2O 4 NH4

+ + 3 CO2 (1) azote matière ammonium dioxyde (gaz) organique de carbone NH4

+ + OH- NH3 (g) + H2O (2) ammonium hydroxyle ammoniac (gaz) 2 NH4

+ + 3 O2 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+ (3)

2 NO2- + O2 2 NO3

- (4) - Un niveau profond, saturé en eau, où l'oxygène diffuse mal, ce qui entraîne l'installation des

conditions réductrices.

4 NO3

- + 5 {CH2O} + 4 H+ 2 N2 (g) + 5 CO2 (g) + 7 H2O (5)

164

Cette zonation aérobie-anaérobie peut être spatiale mais aussi temporelle, un même

horizon de sol peut être alternativement aérobie et anaérobie en fonction de ses conditions

d'engorgements et de son activité microbiennes.

Ainsi, dans le cas de la nappe de Guerbès (fig 104), l'évolution des nitrates concordent

avec celle du potentiel d'oxydoréduction. Par ailleurs, on remarque l'apparition de pics de NO2

et NH4 négativement corrélés aux nitrates lorsque règnent les conditions réductrices.

150

200

250

300

350

0

20

40

60

80

100

0

2

4

6

8Légende:EhNO3

NO2

NH4

0

0.4

0.8

1.2

1.6

Eh (mV)NO3 (mg/l)

NO2 (mg/l)

NH4 (mg/l)

P P13 P5 P6 P7 P2 P1 P10 P9 50 129 34 P15 P 173 76 Fig 104. Evolution des teneurs en nitrates, nitrites et ammonium en fonction du potentiel rédox

5.1.2.1. L’évolution spatiale des nitrates

En ce qui concerne l'évolution des teneurs en nitrates dans l'espace, deux cartes ont été

réalisées la première en Juin et la deuxième en Novembre 2002.

165

Carte des nitrates Juin 2002

L’observation de la carte (fig 105) met en évidence l’évolution des concentrations en

nitrates dans la zone d’étude. Elle permet de localiser les zones à forte concentration

dépassant les 20mg/l qui s'observent sur presque la totalité de la région d’étude.

Ainsi, on remarque que ces teneurs en nitrates sont trop élevées en période de basse eau

ces fortes concentrations sont dues au lessivage du sol au moyen de l'irrigation qui entraîne

les nitrates présents dans le sol de la zone superficiel vers les profondeurs pour engendrer un

tel taux en ce sel.

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de Fer

Mer

Méd

iterra

née

Edough

kéb

ir

Oued

el

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia 0 2 4

0 - 10 mg10 - 15 mg

15 - 20 mg> 20 mg

Fig 105. Carte de l’évolution des nitrates (Juin 2002)

166

Carte des nitrates Novembre 2002

La carte des nitrates de la campagne de Novembre 2002 (fig 106), montre des teneurs qui

évoluent par diminution de l’Ouest vers l’Est. Ainsi, on remarque que les fortes

concentrations excédant les 20mg/l se localisent au sud-ouest de la plaine. 900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat DiebMer

Méd

iterra

née

Cap de Fer

Edough

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia 0 2 4

kéb

ir

Oued

el

0 - 10 mg10 - 15 mg15 - 20 mg

> 20 mg

Fig 106. Carte de l’évolution des nitrates (Novembre 2002)

5.1.2.2. Evolution des teneurs en nitrates dans le temps

En ce qui concerne l'évolution des nitrates dans le temps, on dispose des résultats des

analyses en ce composé pour une durée de 5 ans. La représentation graphique de ces résultats

met en évidence une tendance générale à une augmentation des concentrations en nitrates (fig

107) puisque l’on note une hausse des concentrations atteignant un maximum de l’ordre de

96,96 mg/l au niveau du puit 50. Ce point d’eau où l’on trouve les plus fortes concentrations

en nitrate est localisé dans une ferme de bétail.

167

Fig 107. Variation interannuelle des teneurs en nitrate dans la nappe superficielle

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100NO3 (mg/l)

50

P5

P6

P7

P14

Novembre 98 Juillet 99 Juin 02 Avril 03 Juillet 06

168

6. APTITUDE DES EAUX A L’IRRIGATION

L'agriculture durable passe par le maintien de la qualité du sol et de l'eau. Certaines

pratiques agricoles constituent un risque pour l'environnement dont les conséquences

pourraient affecter les régions urbaines comme rurales. Les bonnes pratiques de gestion

permettent de réduire les risques environnementaux de l'agriculture. Ces pratiques agricoles

tiennent compte des connaissances actuelles en matière de conservation du sol et de l'eau,

sans pour autant sacrifier la productivité.

Notre région d’étude est à vocation agricole, une activité qui demande beaucoup d’eau

afin de subvenir aux besoins des diverses cultures. L’eau destinée à l’irrigation doit présenter

des caractéristiques physico-chimiques tolérables par les plantes.

Les eaux trop minéralisées créent divers problèmes pédologiques et agronomiques, ces sels

peuvent nuirent les cultures et perturber leur croissance entraînant une baisse du rendement.

Parmi les éléments responsables de ces problèmes on cite le sodium ; les fortes teneurs en

cet élément provoquent un changement de la structure physique du sol à cause du gonflement

des particules d’argiles. Celles-ci seront par la suite dispersées rendant ainsi la circulation de

l’eau plus lente au sein du sol. Cette dégradation des caractéristiques physiques du sol se

traduit par une baisse de sa perméabilité et de son aération.

Dans le but d’étudier la qualité des eaux de l’aquifère à l’irrigation, on a fait recours à la

méthode de RICHARDS (logiciel Diagramme). Il met en évidence différentes classes d’eau

qui ont été définies sur la base du taux d’absorption de sodium (S.A.R) et sur la concentration

de l’eau sous la forme de la conductivité électrique (en µs/cm à 25°C).

169

Fig 108. Diagramme de classification des eaux d’irrigation en fonction du S.A.R

Les valeurs obtenues à partir des échantillons analysés ont été reportés sur le diagramme de

RICHARDS (fig 108) où on remarque que l’ensemble des points d’eau se situe dans les trois

dernières classes dont le risque de salinisation est moyen à fort alors qu’un seul point d’eau

correspond à la première classe.

Les quatre classes d’eau trouvées correspondent aux caractéristiques suivantes :

170

C1S1 : Eau utilisable sans danger pour l’irrigation de la plupart des cultures, sur la plupart des

sols, le point d’eau appartenant à cette classe est le S2.

C2S1 : En général, eau pouvant être utilisée sans contrôle particulier pour l’irrigation de

plantes moyennement tolérantes au sel, sur sols ayant une bonne perméabilité. C’est la

caractéristique des points d’eau: S3, P6, S4, 129, P13, S1, P7

C3S1 : En général, eau convenant à l’irrigation de cultures tolérantes au sel, sur des sols bien

drainés. L’évolution de la salinité doit cependant être contrôlée. Dans ce cas les points d’eau

sont : 173, 50, 34, P10 et P15.

C4S2 : En général, eau fortement minéralisée pouvant convenir à l’irrigation de certaines

espèces bien tolérantes au sel et sur des sols bien drainés et lessivés. A cette classe appartient

les points d’eau : P5 et P14.

Il ressort de cette classification que dans l’ensemble, les eaux de la région conviennent à

l’irrigation des diverses cultures. Cependant, on note que les points d’eau situés dans le

secteur Sud (fig 109) donnent une eau ne convenant qu’à l’irrigation de certaines plantes

tolérantes au sel.

171

900 905 910 915

400

405

410

415

420

425

430

Sidi Lakhdar

Ben Azouz

Koudiat M'Zair

Koudiat Dieb

Cap de Fer

Edough

Mer

Méd

iterra

née

kéb

ir

Oued

el

Dj - Filfi

la

Dj - Fedj El Foul

Dj - Safia

0 2 4

C1S1C2S1

C3S1C4S2

Fig 109. Carte d’aptitude des eaux a l’irrigation

7. CONCLUSION

Dans le but de contrôler la qualité des eaux de la région d’étude, des campagnes

d’échantillonnage des eaux souterraines et de surface ont été réalisées et ont été soumises à

des analyses physicochimiques.

Les résultats ainsi obtenus montre des températures moyennes de 21,2°C des eaux de la

nappe superficielle et de 22,8°C pour celles de la nappe profonde. Des teneurs en oxygène

dissous de 2,9 et 2,5 mg/l respectivement pour la nappe libre et profonde. Un pH de 7,2 des

eaux de la nappe libre et de 8 pour la nappe profonde. Des valeurs de Eh de l’ordre de

169mV et de entre 110-179 mV respectivement pour la nappe superficielle et profonde.

172

La nappe libre de Guerbès présente une salinité variable, la forte minéralisation s'observe

dans le Sud où se concentre la plus grande partie de la population avec une moyenne de

conductivité électrique de l’ordre de 880,9 µS/cm. Les mesures de conductivité électrique des

eaux de la nappe profonde indiquent une valeur moyenne de 4017µS/cm.

Globalement, les eaux de Guerbès présentent un faciès chloruré sodique. L'utilisation de

la cartographie hydrochimique, les rapports Br/Cl, rMg/rCa et rSO4/rCl et la méthode du

Delta ionique a permis d'expliquer l'origine de la salinité des eaux de l’aquifère superficiel.

Dans le secteur côtier, elle serait due au biseau salé, donc à une pollution marine. Celle-ci

serait par le biais de l'oued favorisée d'une part par la forte perméabilité du terrain et d'autre

part par la concentration des puits à la périphérie du massif dunaire. En revanche, la forte

minéralisation observée dans la partie Sud serait due à la géologie ou à une origine

anthropique (activités agricoles, eaux usées…).

Dans le temps, les teneurs en nitrates ont augmenté atteignant des valeurs qui dépassent les

normes de potabilité (44mg/l) atteignant un maximum de l’ordre de 96,96mg/l. Quant à la

variation saisonnière, les teneurs élevées se manifestent en période de basses eaux et se

répartissent sur l’ensemble du secteur (Juin 2002).

CONCLUSION

GÉNÉRALE

173

CONCLUSION GÉNÉRALE

La plaine de Guerbès est une région côtière du Nord-Est Algérien faisant partie du bassin

versant du côtier constantinois. L’étude géologique a permis de mettre en évidence les

formations aquifères. Ainsi, il s’agit des formations carbonatées liasiques, les dépôts sableux

du massif dunaire et les alluvions de l’Oued el Kébir. Quant aux formations imperméables,

elles sont d'une part celles situées en profondeur et qui constituent le substratum des nappes

de recouvrement et notamment les formations aquifères, c'est le socle métamorphique et les

flyschs et d'autre part celles qui affleurent et favorisent le ruissellement.

L’étude climatologique a permis de déterminer les caractéristiques du climat du secteur.

C’est un climat méditerranéen à hiver humide et clément et été chaud et sec. La lame d’eau

précipitée sur l’ensemble du bassin versant a été estimée à 654,2mm et la température

moyenne annuelle est de 18,5°C et ce pour la période 1980/2003.

L’évapotranspiration réelle est de l’ordre de 503,9mm soit 77% des précipitations, une

quantité appréciable favorisée par la présence d’importantes surfaces de plans d’eau, il s’agit

des marécages qui se répartissent le long de l’Oued el Kébir.

L’écoulement a été estimé à 150,3mm dont plus de 50% sera attribué à l’infiltration vu que

les conditions qui règnent dans le secteur d’étude (conditions géologiques, couvert végétal…)

favorisent plutôt l’infiltration au ruissellement. Ce dernier étant négligeable se manifestant

particulièrement au niveau des oueds. L’infiltration efficace a été estimée à 143,1mm.

Du point de vue hydrogéologique, la plaine abrite deux nappes : l’une superficielle

constituée par des formations sableuses, l’autre profonde contenue dans les alluvions. Ces

deux nappes se confondent dans le secteur ouest de la région.

L’examen des cartes piézomètriques met en évidence dans le secteur côtier un écoulement

dirigé vers la mer en période des hautes eaux et un écoulement se faisant dans le sens mer

nappe en période de basses eaux ce qui risque de perturber l’équilibre de l’interface mer-

nappe. La zone Ouest est caractérisée par un dôme piézométrique constituant une ligne de

partage des eaux souterraines.

174

Les fortes valeurs du gradient hydraulique s’observent au centre de la plaine. Elles

deviennent de plus en plus faibles sur les bordures de l’ordre de 0,003 et 0,007 indiquant de

fortes perméabilités dans ces secteurs.

L’interprétation des données des essais de pompage effectués dans la région a permis de

déterminer les caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère. Les valeurs de transmissivités

sont de l’ordre de 0,58 10-3 m2/s à Sidi Lakhdar et de 0,09 10-3 m2/s au massif dunaire.

L’absence de piézomètres d’observation du niveau d’eau n’a pas permis le calcul du

coefficient d’emmagasinement.

La carte des conditions aux limites de la nappe a mis en évidence trois zones : la première

située au rivage, il s’agit d’une limite à potentiel imposé c’est une limite étanche à flux nul à

l’Est mais qui serait à flux entrant à l’Ouest. La deuxième localisée à l’Est, au Sud et au Sud-

Ouest, c’est une limite à potentiel imposé à flux sortant et la troisième zone est celle située au

Nord-Ouest c’est une limite à flux entrant.

L’estimation de la réserve en eau souterraine déterminée à la base de l’épaisseur moyenne

de la tranche saturée et de la porosité efficace a été estimée à 300,85 hm3 pour l’aquifère libre.

L’étude hydrochimique des nappes de la plaine de Guerbès montre que les eaux présentent

un faciès chloruré sodique. L'utilisation de la cartographie hydrochimique, les rapports Br/Cl,

rMg/rCa et rSO4/rCl et la méthode du Delta ionique a permis d'expliquer l'origine de la

salinité des eaux de l’aquifère superficiel. Dans le secteur côtier, elle serait due au biseau salé,

donc à une pollution marine quant à la forte minéralisation observée dans la partie Sud, elle

serait due à la géologie ou à une origine anthropique (activités agricoles, eaux usées…).

Dans le temps, les teneurs en nitrates ont augmentés atteignant des valeurs qui dépassent

les normes de potabilité (44mg/l) atteignant un maximum de l’ordre de 96,96mg/l. Quant à la

variation saisonnière, les teneurs élevées se manifestent en période de basses eaux et se

répartissent sur l’ensemble du secteur (Juin 2002).

175

RECOMMANDATIONS

Les eaux souterraines constituent une ressource économique et écologique de première

importance. Toutefois, ces réserves s’épuisent et leur qualité se dégrade sous l’effet des

différentes activités humaines.

Par ailleurs, la demande en eau est à satisfaire non seulement du point de vu quantité mais

devant répondre surtout aux exigences de qualité.

Dans la région de Guerbès le manque de données a rendu difficile notre étude. Pour une

bonne estimation de la part d’eau qui s’infiltre pour alimenter les eaux souterraines, il est

nécessaire de mettre une station de mesures météorologiques dans le site.

De même, pour déterminer le risque de la contamination par l’eau de mer, il est nécessaire de

mettre en place des piézomètres profonds au niveau du secteur côtier.

La sensibilisation des agriculteurs sur l’impact de l’utilisation en excès des engrais sur la

qualité des eaux souterraines est très importante.

Enfin, un suivi de la qualité des eaux et de mesures piézométriques régulier est recommandé

en vue de préserver ces ressources.

Références bibliographique

176

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Annexes

180

Précipitations à Skikda (1964/2003)

J F M A M J J A S O N D 1964 218,6 78,7 55,6 62,5 18,9 5,4 0,7 31,3 2 171,7 55,5 77,3 1965 213,3 192 31,4 43 19,1 0,5 4,4 5,2 53,3 60,1 49,1 105,8 1966 49,7 27,7 136,9 45,9 75,6 16,6 0,7 6,9 11,6 22 185 135,5 1967 92,7 78 24,1 45,6 30,1 8,3 0,1 5,3 42,9 29,5 210 199,1 1968 158,8 93 56,4 24,6 11 19,3 0 1 5,6 4,7 48,9 110,7 1969 108 67,8 49 42,3 10,4 23,5 9,3 43,6 811 100,3 44,9 241,6 1970 55,3 60,1 86,3 182,8 31,5 1 12 1,3 0,05 186,4 5,7 84,8 1971 148,7 110 156,3 65,7 36,1 3 1,3 0,3 37 127,3 71,6 33,6 1972 128,7 69,1 92,7 94,9 51 5,7 1,1 2,4 50,6 89,2 7,2 175,6 1973 194,6 115,6 125,2 17,7 2,1 18,6 0,06 5,2 32,5 31,7 32,5 78,4 1974 19,9 80,9 42,1 82,6 2,4 1,3 7 0 33,3 166,3 74 58 1975 25,6 55,8 72,7 9,2 58,2 6,2 0 21,3 4,2 25 156,3 81,2 1976 92,5 113,8 82,4 34,4 0 0 0 0 0 0 139 28 1977 54 44 17 67 62 19 0 21 24 11 151 22 1978 124 116 62 77 37 8 0 1 9 81 139 51 1979 111 169 95 211 13 20 10 3 51 73 112 38 1980 48 30 94 74 56 1 0 1,7 19 88 151 240 1981 87 101 51 39 17 21 1 46 14 67 37 188 1982 141 128 121 59 37 7 5 12 14,6 100 232 156 1983 21 37 70 13 23 7 0,5 8 55 91 119 62 1984 204 161 104 82 22 14 0 0,9 68 148 27 343 1985 148 76 172 21 29 0 0 2 42 22 66 80 1986 162 82 88 55 12 18 13 3 24 86 149 157 1987 140 246 89 36 82 4 11 0,1 14 30 116 50 1988 111 111 55 36 37 24 0 0,1 50 0,4 130 147 1989 48 53 23 148 2 9 5 0 33 83 69 100 1990 157 1 75 85 22 31 4 41 0 66 123 326 1991 89 104 103 34 25 5 0 13 49 118 51 30 1992 109 87 120 144 60 28 7 1 9 38 39 23,7 1993 53 78 63 39 69 6 1 1 36 85 40 136 1994 116 120 0 142 12 0 1 4 58 102 6 170 1995 219 25 107 32,2 0,3 19 0 12 100 9 48 55,1 1996 65 192 59 92 46 14 1 4 38 95 49 102 1997 66 13 18 34 7 27 0 4 69 190 174 148 1998 82 104,2 43 57,3 129,2 11 0 25 81 26 198 86 1999 116 106 72 32 15 4 1 8 30 25 106 238 2000 61 20 21 16 119 43 0 5 18 52 37 102 2001 150 87 11 48 28 0 0 5 65 2 103 95 2002 47,5 121,6 21,4 59,1 10,1 1 22,1 30,6 2,6 2,52 3,7 3,1 2003 276 114 35 99 14 2 0 0 114 47 37 169 2004 N N N N N 20 1 0 56 26 284 166 2005 156 189 65,2 99 7 0,1 0 64 34 25,5 90 181

181

Précipitations à Azzaba (1910/1933) et (1968/1987)

J F M A M J J A S O N D 1910 119 47,5 142,5 72 68 7,5 1,5 0 27,8 2 54 235.5 1911 55,5 44,8 41 94 28,5 29 0 0,5 34,8 66 82,3 31,8 1912 58,5 86,5 37,5 51,5 14,5 0 0 3 64,5 46 126,5 73,5 1913 176 121 70,5 0 50,3 11 0 16,5 10 40 46 112,5 1914 139,5 113 93,5 130,5 49,5 65 0 5,5 35,5 40,5 122,7 61 1915 113,5 150,5 31,5 53 22,5 26,5 0 0 5 134,5 42,8 195 1916 189 95 81 33 26,5 69 0 0 52,5 36 216,5 28,5 1917 15,5 64,5 153,5 82,5 80 16 5 1 2 58 338 73,5 1918 312 60,5 178,5 61 82,5 56 5 0 20 69,5 95 86,5 1919 63 131,5 114 59 0 13 3,5 4,5 10,5 57 67,5 148 1920 66,5 65 73 128 95 29 6 14,5 13 93 97 54 1921 281 92,5 8 3,5 8 12 0 0,5 18,5 38 93,5 179 1922 295,8 97,6 137,1 67,6 28,2 33 0 1,5 32 28,5 118,4 92,9 1923 152,6 133,2 53,5 20,2 9,5 0 0 0 19,9 15,5 23,8 163,5 1924 31,7 58,1 49,6 126,8 108,5 2,2 0,2 0,1 1,6 18,8 62,3 185,3 1925 141 39,6 23,6 26,9 48,5 4 7,5 0 77,7 180,1 86,2 42 1926 234 81,5 88 26,2 45 0 0 0 14,1 2,4 83,8 241,6 1927 205,9 85,7 108,4 52,5 56,4 0 13,7 0 28,8 37,3 61,6 164,2 1928 110,6 188,1 107,3 26,8 107 1,5 0 14,9 24,1 53,1 82,7 221,1 1929 44 102,4 55,4 61,5 37 7,5 16 0 18,1 71,9 100,8 69,2 1930 144 277,3 9,5 39,3 42 8,4 1,5 2 69,6 124,3 0 133,4 1931 87,5 69,4 66,8 38,7 4,5 3,2 0 0,5 41 14 68,5 197 1932 189,5 115,6 74,5 14,5 22,1 6 1,5 0 57 122,5 42,5 11,5 1933 208,5 103,6 95,4 51 30,3 10,5 0 8,3 31 10,5 88,6 130,7

1968 105,5 48,8 54 17,5 7,2 2,7 0 5,7 2,6 5,4 46,2 130,1 1969 0 31,1 49 3,7 2 0 0 2 10,4 19,1 26 131,9 1970 78,8 77,4 105,4 44,6 22,7 3,6 0,4 0 0 106 1,8 53 1971 178,5 68,8 89,1 108,9 48,6 17,4 0,1 6,3 44,7 112,6 53,9 28,9 1972 211,6 119,5 142,4 23,2 0 28,9 0 3 38,6 67,9 2,4 138,3 1973 32,4 89,9 32,2 83,4 25,5 0 0,5 0 52,6 43,9 16,8 74,7 1974 22,4 75,9 82,9 2,6 74,8 1,6 0 19,4 39,6 90,6 102,6 45,1 1975 90,2 159,2 105,3 54,8 38,3 1,8 2,6 7,9 17,9 26 135,3 113,8 1976 57,2 10,1 5,6 40,3 45,9 16,8 0,4 3,3 45,2 207,1 193 9,1 1977 77,3 95,4 59,2 124 62,4 0 0 0 3,1 27,3 155,5 7,5 1978 29,3 174,6 75,1 184,8 12,4 15,5 1,1 1,2 1,9 49,1 84,9 60,1 1979 38 10,3 104 65,2 32,4 2,2 0 0,2 36,4 32,7 122,7 17,6 1980 67,4 65,2 21,4 16,9 12,4 11,5 0,3 2,2 32,2 40,1 0 0 1981 118,6 111,9 113,4 65,2 27,7 0 0,6 7,7 3,9 36,3 40,4 144,9 1982 26,3 19,4 104,5 20,4 13,6 1,1 1,3 0 1,5 148,1 206,2 120,2 1983 174,7 226,8 35,2 38,1 16 5,7 0 0,4 23,3 24,3 213,1 64,2 1984 128,8 66,3 159,8 38,3 34,8 0 0 1,2 26,9 147,8 3,6 280,4 1985 146,6 56,8 90,3 33,5 1,3 7,4 1,3 0 44,7 14,9 40 35 1986 106,6 264,8 101,8 40,4 60,5 0 0 0 22,6 83,4 122,6 175,6 1987 75,7 76,3 65 7,8 18,8 29,3 0 0 0 38,7 85,7 24,3

182

Précipitations à Ain Charchar (1984/2003)

J F M A M J J A S O N D 1984 116,4 58 171,1 22,9 37,9 0 0 0 32,8 150,3 37,8 349,1 1985 153 65,2 69,6 31,4 11,1 5,6 4,8 2,5 35,7 45,1 29,9 26,9 1986 110,2 175,9 127 17,3 80,3 1,6 3,3 0 27,3 117 156,8 164,4 1987 91,7 97,4 52,8 23,4 38,5 63,1 0 0 36 32,2 64,8 30,4 1988 65,7 42,5 67,3 75,5 6,4 15,3 0 2,1 41,6 0 83 174,8 1989 128,1 0,5 52,8 66,3 25,9 12,2 0 15,8 18,7 83,8 93,7 57,9 1990 95,8 80,5 123,4 32,7 52 24,8 1 4,2 2 60,2 80,1 233,8 1991 47,8 107,1 57,9 154,5 84,6 18,2 8 0 50,3 119,3 43,2 15,5 1992 71,2 45,7 59 21,6 45,7 2,1 0 1,9 2,2 31,9 131,4 240,8 1993 100,9 122,3 1,2 77,5 12,9 0 0 8,2 23,2 30,7 12,1 125,2 1994 262,6 14,3 88,2 19,4 0 7,4 0 0 12,4 53,1 14,1 134,8 1995 89,3 162,9 41,2 58,2 45,1 2,7 0 0 70,5 34,6 38,7 71 1996 65,8 17,8 12,5 21,1 7,9 18,8 0 22,6 40,7 50,4 44,1 65,1 1997 72,6 88,2 61,4 47 115,3 12,1 0 6,6 36,4 147,3 186 189,6 1998 149,9 119,9 74,7 51,1 29,1 13,3 0 6,2 69,1 64,3 343,7 100,4 1999 76 20,5 18,3 39,1 121,5 6,6 0 6,2 11,2 17,2 93,3 131,2 2000 233,7 87,4 27,9 86,5 36,9 0 0 1,5 16,5 70 48,4 179,9 2001 81,2 107,1 31 74,1 10,4 0 26 14,8 47,2 4,1 119,9 104,2 2002 277,5 119 17,8 108,1 35,8 0 0 0 8,7 61,6 227,8 257,1 2003 177 11,6 143,2 217,1 104,5 60 6,5 0 74,6 57,2 32,3 287,3

183

Précipitations à Berrahal (1904/1940) et (1983/2003)

J F M A M J J A S O N D 1905 120,8 71,5 81 21,5 135,5 22,8 0 1 4 131 25,8 130 1906 84,3 252,5 61,3 20,3 54,3 25,3 0 2 43 35 50,5 0 1907 188,8 283,8 99,3 114,5 14 14 2 0 49,3 86,8 70,8 29 1908 55,3 252,5 146 70,5 0 2 4,5 9 5,5 18,3 80,3 322 1909 112,5 76 69,3 62 53,8 26 4,5 0 50,1 86,8 71 70 1910 139 221,5 81,3 47 71,3 27,3 0 2,8 58,8 0 96,5 248,5 1911 143,8 68 128,8 94,8 61 75 0 0 23,8 89 162,3 66,8 1912 50,8 45 31,5 98,5 9,5 21 0 1 59,3 36,3 120,3 61,5 1913 65,7 139 17,5 54 24 1,8 0 10,8 5,5 28,7 45,3 96 1914 141,7 184,5 42 0 58 7 0 16 4 59,8 110,3 82,8 1915 172,3 126 113,5 104,8 51,5 123,5 0 73 23,5 149,2 95,7 229,9 1916 104 151 42,4 54,8 41 29,5 4,4 0,6 88,9 12,8 279,2 45,2 1917 233,7 81,9 105,4 63,5 56,5 82,3 0 0,6 0 41,4 348,5 77,9 1918 14,4 78,1 139,8 113 82,7 15 0 0 16 84,9 92,6 140,6 1919 308 78,6 156,5 42,8 64,3 35,5 2 0 6,7 83,8 48,1 113,3 1920 97,3 98 101,5 58,1 1,2 19,1 8,8 2,4 2,3 102,6 160,4 83,4 1921 51,6 80,2 81,3 166,1 103,3 60,1 0 28,5 38,5 82 98,3 211,9 1922 220,7 68,1 6 0 3 19,6 0 0 35,9 39,1 108 95,4 1923 256,9 115,4 125,3 75,6 4,4 28,2 0 0 20,4 9,3 70,3 139,9 1924 123,3 102,4 40 13,2 0 0 0 0 3,2 8,4 96,1 180 1925 15,9 90,4 52,8 152,8 64,7 0 0 0 97,9 124 167,8 74,8 1926 75,8 52,3 58,8 54,2 92,4 14,2 2 0 42,6 9,6 62 183,6 1927 146,5 101,8 106,7 19,4 72,7 2,2 0 0 53,9 68,3 32,3 230,9 1928 166,4 69,9 121,5 38,8 79,2 0 72 2,2 38,8 100,2 147,4 144,5 1929 130,5 158,1 62,2 41,2 117,2 6,3 0 44,4 37,3 87,6 124 107,3 1930 97,3 195,4 68 75,9 34,2 11,9 22,5 0 140,3 178,6 5 154,9 1931 142,4 302 13,5 34,5 37,6 7,2 0 1 31,8 44,6 126,5 199,7 1932 60,7 95,7 51,5 39,2 23,2 3 0 2 118 83,3 148,2 22,6 1933 181,6 72,6 84,8 19,4 19,2 14,6 1,2 11,2 32,4 3,4 57,2 118,8 1934 183,7 101,5 89,7 44,3 25,5 13,6 0 6,4 32,2 65,4 85 165,7 1935 223,6 22,6 64,6 53,1 60,4 0 12 11,2 42,7 106,2 73,8 102,9 1936 47,7 33,6 59,6 67,5 33,4 20,3 4,3 28,4 7,8 78,3 102 65,9 1937 19,5 57,1 41,4 33,4 29,3 12,3 0 9,3 14,6 27,4 20,4 198 1938 99,8 104,6 21,8 61 61,7 0 0 4,1 18 19,7 49,1 171,6 1939 75,5 95,5 98,1 98,4 105,5 17,2 0 29,5 150,3 54,5 103,9 49,7 1940 173,1 31,5 39,8 45,5 46,3 11,3 0 5,1 20,4 49,5 116,7 136,4 1941 41,9 33,3 7,9 18,1 23,6 5,8 0 2,5 2,7 92,3 44,3 121,8 1983 6,9 63,7 108,4 11,9 20,9 2 0,5 1,6 12,5 64,4 107,3 69,5 1984 161 170,4 57,9 69,9 22,6 10,7 0 0,7 49,8 88 41,1 298,6 1985 143,1 46 160,2 31,5 37,7 0 0 0 24,6 23,9 62,1 60,4 1986 143,9 70,5 99,2 59,4 6,3 15,6 4,4 3,6 29,2 82,8 93,6 140 1987 102,4 174,5 94,5 42,5 83,2 0,1 2,7 1,5 19,5 26,7 97,5 32,2 1988 94,1 83,2 45,3 28,8 41,3 42,3 8,7 0 25,1 2,2 10 116,6 1989 57,1 47,1 62,8 97,8 6,6 19 0,7 3,4 21 54,7 92,1 87,4 1990 126,6 6 13,1 36,3 14,7 11,7 0 10,1 7,5 65,4 95,7 175,9 1991 74,9 80,5 93,3 34 57,6 8,9 0 11,2 40,5 115,9 44,1 15 1992 59 68,7 70,9 143,3 84 35,3 11,2 0 1,4 40,3 113,3 227,1

184

Précipitations à Zit Emba (1970/1985)

J F M A M J J A S O N D 1970 89,4 124,9 93,3 28,8 42,8 5,4 0 0 0 93,8 0 47 1971 163 52,3 70,2 90,6 36,1 8,9 1,9 18,1 84,9 24,6 27,5 29,4 1972 123,8 99,9 160,4 19,4 0,2 30,2 0 4,2 33,9 59,3 0,4 98,2 1973 26,3 82 50,6 37,8 21,2 0 0,9 0 50,2 62,9 11,5 80 1974 16,7 51,9 85,7 16,8 88,3 0,9 0 13,6 16 57,4 71,2 42,4 1975 57,1 57,6 68,9 38,1 37,3 32,6 13,7 8 5,7 7 113,2 78,2 1976 58,2 20,5 19,7 76,7 48,2 19,4 0 0 46,7 181,8 148,7 38,8 1977 78,6 90,1 48,9 73,3 19,3 1,8 0 0 11,6 9 73,8 10,5 1978 82,2 137,4 70,7 201,8 3,6 0 2,7 0 1,4 51,3 93 28,9 1979 28,2 25,8 71,8 75,8 58,5 0,3 0 7,1 24,6 53,3 63,8 11,4 1980 67,8 81,3 60,8 0 15,9 14,6 0 1 13,6 43 85,3 172,1 1981 101,9 87,6 80 65 28,4 1,5 0 0 19,4 26,4 30,5 116,1 1982 25,7 16,7 83 8,6 11,5 0 0 0 14 100,2 164,3 92,8 1983 84,1 71,4 64,1 40,4 0,9 0 0 0 0 24,2 55,1 13,1 1984 95,6 64,7 235,1 31,9 36,7 0 0 0,1 0 49,8 19,6 274,9 1985 129,4 48,5 80,6 44,4 7 6,7 0 0 27,5 8,8 15,8 40,3

1993 70,3 36,6 64,8 56,4 47,7 1,1 0 0,5 17,2 71,7 26,1 182,6 1994 107,1 72,2 0 80,8 20,9 0 0 0,8 17,6 46,1 28,5 161 1995 151,1 14,4 85,2 22,2 2,6 10,2 0 8,7 55,2 7,9 77,5 109,3 1996 105,5 191 46,8 102,8 48,9 1,6 0 9,4 34,9 103,3 136,1 88,6 1997 90,9 0 10,6 12,9 5,7 41 0 1,2 59,8 134,1 176,3 106,9 1998 47,3 46,9 27,9 55,1 75,2 11,5 0 8,5 62,2 45,2 190 108,7 1999 105,3 100,2 50,6 47,7 25 11,3 1 0,9 11 9,5 73,9 159,6 2000 92,6 13,9 20,5 20,7 205,6 14,8 0 0,8 9,2 79,7 48,3 95,2 2001 198,9 49 28,1 74,9 16 0 0 5,8 35,7 0 88,9 66,9 2002 29,8 83,1 21,6 39,2 11,5 0 21,8 35,1 13,4 89 258,9 194,6 2003 185,8 67,4 11,4 97,2 20 0 0 0 43,7 28,2 32,6 225,1 2004 119,8 25,3 69,8 109,4 65,6 29 0 0 80 12,7 213,7 181,3

185

Résultats des analyses d’eau de la région de Guerbès (en mg/l) (Août 2000)

N° du point d’eau Ca Mg Na K Cl SO4 HCO3 NO3 Résidu sec Conductivité(µs/cm) pH

P10 64 34 284 03 475 07 195 16 1790 1530 6.7

P7 17 14 36 03 62 06 65 20 246 271 6.8

P6 12 10 28 03 38 12 51 17 - 264 7.6

P15 29 27 106 03 122 03 228 12 - 644 6.7

P5 20 11 113 04 142 31 115 25 264 464 6.7

Ain Ma Abiod 07 13 24 02 49 06 31 15 - 195 7.7

Ain Krédidja 18 14 27 04 48 <96 35 13 288 244 6.7

04 26 02 38 05 48 <96 38 21 287 371 6.6

129 29 04 26 03 39 02 89 19 148 235 6.7

93 34 10 122 01 114 77 135 15 412 585 6.7

87 42 06 30 03 55 <96 66 16 310 352 6.7

98 62 11 121 08 155 08 227 14 523 730 6.7

G4 14 07 29 03 40 <96 49 20 133 215 6.7

50 64 39 187 04 390 15 122 19 934 1160 6.8

03 49 09 23 07 34 01 156 21 - 348 7.5

186

Résultats des analyses d’eau de la région de Guerbès (en mg/l) (Octobre 2000)

N° du point d’eau Ca Mg Na K Cl SO4 HCO3 NO3 Résidu sec Conductivité (µs/cm) pH

135 192 90 378 27 744 104 678 13 2063 2580 6.9

173 43 10 53 25 83 61 102 18 397 528 6.7

G1 14 11 170 13 200 05 143 13 546 588 6.9

113 45 11 50 06 103 50 50 23 497 583 6.7

G2 73 56 262 09 436 0 307 23 1152 1532 6.8

O.Maboun 104 36 142 03 241 14 344 13 901 1077 6.7

69 41 18 116 09 150 56 132 17 430 640 6.8

G5 104 33 216 03 369 05 342 18 824 1245 6.8

O. El Kébir 184 362 2602 95 5070 27 263 19 3566 1430 6.8

G3 29 09 43 02 67 06 99 20 164 323 6.7

05 36 14 50 10 116 07 61 24 - 686 7.2

Ain Ras el Oued 23 02 31 02 42 04 57 15 - 248 7.6

Ain Mrabeut Ali 46 01 32 05 77 05 54 17 - 283 7.6

Ain Meklem 20 09 41 10 68 06 54 17 - 332 7.6

07 30 04 36 03 61 08 64 10 - 303 7.4

06 22 06 52 08 80 03 63 16 - 355 7.5

187

Résultats des analyses d’eau de la région de Guerbès (Juin 2002)

N° T°C CE pH Eh OD 50 19,8 1192 6,59 69 1,67

P14 21,1 2970 6,83 75 2,42 P7 21,8 311 7,51 59 1,36

Ain Ma Abiod 23,7 228 6,78 78 2,84 P5 20,8 2670 6,04 109 2,03

Ain Ras el Oued 23,2 296 6,88 90 3,07 Ain Krédidja 23,1 544 5,62 127 1,4

P15 19,9 1164 6,91 110 1,82 P6 21,2 318 6,45 104 1,12 34 20,3 1317 7,15 107 2,25 173 22,4 808 6,6 113 1,82

Ain Meklem 23,9 674 6,58 110 2,8 P13 20,8 384 7,18 110 0,88

Ain Mrabeut Ali 22,3 317 7,1 103 3,12 F 2180 7,06 111 2,14

P9 21,6 7160 7,35 110 2,08 P10 23,1 2010 7,4 100 1,02 129 322 6,83 106 2,11

Résultats des analyses d’eau de la région de Guerbès (Décembre 2003)

N° T°C pH CE S OD 34 12,6 7,3 853 0,2 2,75 50 14 7,39 1360 0,5 3,63 P9 15,6 7,99 5930 3,1 5,13

P500 12,6 7,96 976 0,2 5,39 P200 14,5 7,83 1058 0,3 4,13 MER 13,7 8,27 54000 35 5,11

P7 17,2 8,46 339 0 2,37 76 15,6 7,62 826 0,2 4,95

Ain Ras el Oued 14,6 7,28 267 0 4,12 P3 13,4 7,64 1413 0,5 3,38

OUED 12,2 7,61 12540 7,1 5,44 Ain Meklem 15,2 7,38 372 0 5,42

Ain Mrabeut Ali 16,6 7,47 300 0 2,73 P6 16,3 7,49 276 0 2,62

Ain Ma Abiod 16,3 7,05 223 0 5,1 KHACHENE 14,3 7,2 462 0 4,6 Ain Krédidja 15,4 6,44 594 0 2,62

135 14 7,55 1740 0,7 3,13 173 13,4 7,45 703 0,1 3,79 129 15,5 7,55 361 0 5,86 P14 16,8 7,34 3020 1,4 4,58 P5 19,6 7,42 571 0 2,47

P15 15,8 7,65 250 0 4,82 P13 16,4 7,35 976 0,3 4,78

188

Résultats des analyses d’eau de la région de Guerbès (Avril 2004)

N° T°C pH CE S OD 34 19 7,24 641 0,1 1,57 50 17,9 6,41 4000 2 1,13 P9 19,1 9,06 2430 1,1 1,58 P10 19 7,12 2260 1 1,94 P2 19,9 7,41 1052 0,3 1,76

MER 19,5 8,29 56400 37,2 2,33 P1 19,7 8,07 1064 0,3 2,61 P7 19,7 8,4 332 0 1,51

Ain Ras el Oued 21,4 7,28 258 0 2,42 P3 19,2 7,35 1176 0,4 1,99

OUED1 20 7,66 5270 2,8 2,39 OUED2 21,4 7,9 883 0,2 2,59

Ain Mrabeut Ali 20,5 7,93 332 0 2,54 P6 21,3 7,67 282 0 1,37 173 18,9 7,39 788 0,1 1,81

Ain Krédidja 20,1 6,18 659 0,1 1,75 129 21,4 6,67 320 0 2,23 P5 20 7,48 482 0 1,86 P15 21,6 7,46 236 0 2,48 P13 17,8 7,28 1102 0,3 1,6 P14 19 7,19 2590 1,2 1,93

OUED 3 19,2 7,54 908 0,2 2,2

these_hadj-said hydrogéologie

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