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Rev. Roum. Gogr./Rom. Journ. Geogr., 59, (1), p. 4153, 2015, Bucureti.

ANALYSE ET MODLISATION DE LA VULNRABILIT AUX MALADIES TRANSMISSION HYDRIQUE DANS LESPACE URBAIN

DE LA VILLE DE BATNA NORD-EST ALGERIEN

BAZIZ NAFISSA, KALLA MAHDI

, DRIDI HADDA**, BOUTRID MOHAMED LAMINE

Mots cls: eau, ville, qualit bactriologique, risque, sant, SIG, Batna (Algrie).

Analysis and modelling of vulnerability to disease transmission water in the city of Batna North-Eastern Algeria. In a semi-arid area the scarcity of water resources, including those for domestic consumption is often associated with the problem of potability, given their physical-chemical and bacteriological characteristics. The city of Batna, Algerias fifth largest city, has to cope with the quality of drinking water from a microbiological point of view, since there are many cases of infiltration of sewage into the water supply network (cross- connection). The environmental situation presents a real danger to public health and can cause epidemics difficult to contain. The numerous epidemic outbreaks observed in the past, along with more recent ones, suggest that drinking water could significantly contribute to endemic diseases. Indeed, the results of the recent bacteriological analyses made by us throughout the water cycle from source to tap via the network, show the continuing deterioration of the bacteriological quality of the water supplied to the city of Batna. The results confirmed our assumptions about the quality of the management of this resource and we showed how the Batnean urban space is marred by the inconsistency of both urban fabric and the associated networks. To estimate and spatialize the level of risk, we rely on a method for assessing vulnerability by digital index coupled with a Geographic Information System (GIS). Several methods have been developed for the assessment of vulnerability to pollution, among these the DRASTIC method, mostly used worldwide, has been identified as one of the vulnerability methods specific to appraising groundwater pollution. In this article we present a method for estimating the risk of vulnerability to waterborne diseases (WD) in a middle town of north-eastern Algeria. This method can be applied to any drinking water distribution network, taking into account the five parameters influencing vulnerability (outdated networks, unplanned urbanization, type and quality of materials behaviour, population density, and lack of water resources). Synthesis maps, spatializing these parameters enable visualization of the main areas at risk of water supply contamination in the city. The results should contribute to the protection of vulnerable areas and WD control in an urban zone and will be used to develop concerted urban development master plans.

1. INTRODUCTION

La ville de Batna par son extension rapide et le dveloppement des activits, lies une dmographie galopante, voit ses besoins en eau en constante augmentation, ces besoins sont en

majorit jusqu en 2007 satisfaits par des eaux souterraines, le barrage de koudiat Mdouar nest venu renforcer les apports qu partir de 2007. Les eaux destines la consommation ne sont pas toujours

dnuds de pollution, certains lments dtects sont plutt alarmants. Dans la ville de Batna le risque

de maladie microbienne associ leau potable est actuellement un sujet hautement prioritaire pour les

autorits responsables de la gestion des eaux. La fivre typhode svit durablement dans cette ville et

continue dentraner plusieurs cas dhospitalisations par an. Certaines annes sont tristement marques

par lampleur de la contamination, par exemple lanne 2004 a enregistr 178 de cas de typhode, la

propagation de cette maladie due la mauvaise qualit de leau lie aux divers facteurs, tel que: une

Matre assistant, Laboratoire des Risques Naturels et Amnagement du Territoire (LRNAT), Universit de Batna, Algrie,

[email protected] Professeur, Laboratoire des Risques Naturels et Amnagement du Territoire (LRNAT), Universit de Batna, Algrie,

[email protected], [email protected]. Doctorant, Laboratoire des Risques Naturels et Amnagement du Territoire (LRNAT), Universit de Batna, Algrie.

Baziz Nafissa, Kalla Mahdi, Dridi Hadda, Boutrid Mohamed Lamine 2

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urbanisation rapide et anarchique non matrisable, vtust des rseaux, une dmographie galopante

aggrave par une insuffisance quantitative des ressources hydriques et surtout la gestion de leau ne

relie pas les aspects qualitatifs de leau aux problmes de la sant humaine et environnement.

Pour mettre en vidence les causes relles de vulnrabilit dans le temps et lespace. Il sera

ncessaire deffectuer une spatialisation cartographique des diffrents paramtres influant sur le niveau de

vulnrabilit. La carte de risque MTH fait ressortir lhtrognit territoriale (spatiale) de lexposition

travers la spatialisation des diffrents facteurs risque et les vulnrabilits induites. Lapproche

indicielle des paramtres de vulnrabilit spatialiss gnre un nombre important de variables dont

linteraction ncessite la mise en uvre de base de donnes go rfrences associes un SIG, ce qui

permettra la conception des scnarios modliss du risque MTH et ses impacts sur lespace urbain. Les

applications fondes sur les SIG et les mthodes danalyse spatiale se multiplient en pidmiologie et

en gographie de la sant. Ceci est le rsultat de la prise de conscience de lintrt de mieux cibler les

populations et les espaces risques en sant publique (Charlotte Roudier Davel 2006).

2. METHODOLOGIE

Ce projet exige en premier lieu la caractrisation dtaille des secteurs urbains cartographier,

notamment lidentification des paramtres urbains et socio-conomiques qui interviennent dans le

phnomne de contamination de leau potable, provoquant donc les foyers des MTH.

Limportance de chaque facteur en termes de vulnrabilit dpend de son poids exprim par un

indice numrique qui reprsente une valuation de niveau de risque de contamination. Le risque

augmente avec la valeur de lindice. Pour cette tude il sera ncessaire de:

1. Effectuer des analyses bactriologiques tout au long du cycle hydraulique urbain savoir de la

source au robinet en passant par le rseau.

2. Estimer le risque de contamination par un indice numrique bas sur la vulnrabilit et le

poids dimpact des diffrents facteurs de vulnrabilit lis aux maladies transmission hydrique

(urbanisation anarchique, vtust des rseaux, matriaux des rseaux, pression dmographique .).

3. Synthtiser le phnomne par la mise en uvre de base de donnes gorfrences associe

un SIG.

2.1. Prsentation de la zone dtude

La ville de Batna, capitale des Aurs, chef lieu de la wilaya, situe 425 km au Sud de la

capitale, elle se trouve localise entre 611de longitude Est et 3533de latitude Nord. La ville est

situe dans une cuvette entoure de montagnes. Son altitude varie entre 900 et 1 040 m. La classe de

pentes faibles (0 3 %) reprsente la plus grande partie de la surface, cette classe favorise la ralisation des

divers rseaux mais en revanche elle se caractrise par une faible vacuation des eaux. Lassiette de la

ville de Batna est traverse par deux grands cours deau (Batna et Tazoult), dont la confluence forme

Oued El-gourzi, au sein mme de la ville. Cette situation lexpose aux inondations lors des crues. La

rgion de Batna est caractrise par une gamme varie de facis gologiques allant du secondaire

jusqu quaternaire. La zone de la plaine (ville) est compose de formations quaternaires essentiellement

des dpts alluvionnaires rcents permabilit leve. La lithologie la plus rpandue dans la zone

montagneuse est prdominance calcaires et marnes avec une permabilit moyenne, et leve par

fissuration des calcaires. Le climat de la ville de Batna est celui dune rgion semi-aride. La temprature

moyenne est de 4C en janvier et de 35C en juillet. Durant lhiver la temprature descend en dessous

de zro la nuit avec souvent des geles. Durant lt la temprature peut atteindre les 45C lombre.

La pluviomtrie moyenne est de 350 mm par an, ces conditions daridit particulires ont permis

3 La vulnerabilit aux maladies dans Batna Nord-Est Algerien

43

lclosion de nombreux foyers pidmiques de maladies hydriques dans la ville de Batna durant les

saisons estivales.

La croissance progressive de la ville de Batna suivant plusieurs tapes sest traduite par une

typologie dhabitat trs diversifie entre collectif et individuel. La vtust et labsence de conformit

des rseaux dans certains quartiers favorisent lapparition des foyers de MTH par interconnexion

(cross-connexion) entre rseau dAEP et rseau dassainissement.

Pour mieux tudier et analyser les paramtres influents sur la vulnrabilit aux MTH la ville a

t dcoupe en 12 secteurs urbains (Fig. 1).

Fig. 1 Secteurs urbains de la ville de Batna.

2.2. Les facteurs de vulnrabilit lies aux maladies transmission hydrique (MTH) dans la ville

Lapparition des foyers pidmiques dans la ville de Batna est lie la convergence de plusieurs

facteurs aggravants dont les effets cumuls expliquent ltat de vulnrabilit.

Linsuffisance des ressources hydriques. La ville de Batna est approvisionne en eau potable partir de 20 forages. La seule ressource en eau de surface est en service par le transfert de

barrage Koudiat Medaour. Le volume distribu Batna est de lordre de 22.952 m3/j, soit un dficit de

34.252 m3/j par apport aux besoins identifis, le taux de satisfaction globale de la population est de

41%. La ville enregistre un dficit en eau situ autour de 59%, les ressources disponibles narrivent

pas couvrir lensemble des besoins. La distribution de leau est caractrise par une discontinuit

dans la plus part des quartiers (Fig. 2). Les coupures deau peuvent avoir des consquences dramatiques au

plan social et sanitaire, car en absence deau une multitude de mode dapprovisionnement en eau

apparaissent et autant de risque de contamination et donc de foyers pidmiques non matrisables

(Boukheris et Soukhel).


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Fig. 2 Programme de distribution de leau potable dans la ville de Batna.

Une forte pousse dmographique. La ville de Batna a connu un accroissement dmographique lev, rsultat dune forte intensit des migrations internes, et notamment de lexode rural, ajout la croissance naturelle de la ville, la population totale slevait 302.585 habitants en 2010. La croissance dmographique a amplifi la crise de lhabitat; le dveloppement de quartiers insalubres gnr de nombreux problmes surtout le problme de leau potable et lassainissement. Selon Samuel Rufat (2007) la densit qui est un indicateur de la concentration des habitants et des flux est considre comme le facteur le plus vident la vulnrabilit. La carte de la densit (Fig. 3) indique des carts importants dun quartier lautre. Les plus marginaliss habitats illicites enregistrent le plus de branchements illicites.

Fig. 3 Densit de la population dans la ville de Batna (2010).


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Fig. 4 Les formes de lhabitat

dans la ville de Batna.

Vtust du rseau. La ville de Batna dispose dun rseau de distribution deau potable de 447.053 mtres linaires, le taux de branchement est estim 97%. Ltat de rseau est vtuste 60%

(Fig. 5); plusieurs analyses bactriologiques ont permis de mettre en vidence les effets nfastes de la

vtust du rseau sur la qualit de leau distribue. La vtust des conduites entrane des cross--

connexion responsables de pollution donc daugmentation de la frquence de maladies comme la

fivre typhode voire des diarrhes chroniques. A cela sajoute le fait que 40% des eaux capts en

Algrie pour les besoins de la population se perd en raison de la mauvaise qualit des canalisations

(Remini, 2005).

Nature des matriaux de conduites. Le rseau dalimentation en eau potable dans la ville de Batna est constitu de toutes sortes de matriaux (Fig. 6): acier (6%) amiante ciment (20%), fonte

(10%) tait quasi-exclusivement utilise avant 1945 puis utilise jusquen 1970. PEHD (12%), PVC

(52%) leur utilisation a t prdominante partir de 1975; par ailleurs 57% des branchements

particuliers sont en plomb (Algrienne des eaux 2008). Daprs Rodier (1996) certains matriaux sont

vulnrables et peuvent influencer de manire significative la qualit de leau livre au consommateur,

cette influence peut prendre des proportions lorsque se dveloppent des phnomnes de corrosion (cas

de canalisations mtalliques et des btons) ou dgradation (cas des matriaux de type organique).


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Fig. 5 Rpartition spatiale des conduites selon leur lge.

Fig. 6 Rpartition spatiale des conduites par type de matriaux.


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2.3. Estimation de la vulnrabilit par l'indice numrique

Pour estimer la vulnrabilit la pollution bactriologique de leau distribue dans lespace urbain, nous nous basons sur une mthode qui consiste la dtermination de lindice de vulnrabilit, en tenant compte de tous les paramtres influents: linsuffisance des ressources hydriques, vtust des rseaux, matriaux des rseaux, densit dmographique, urbanisation anarchique. Limportance de chaque facteur dpend de son poids (Tableau 1) variant entre une valeur de 05 pour les facteurs les plus significatifs et une valeur de 01 pour les facteurs qui le sont moins.

Tableau 1

Classification des paramtres selon leur influence sur la vulnrabilit

Paramtres poids Vtust du rseau 5 urbanisation anarchique 4 type de matriaux 3 densit de la population 2 insuffisance des ressources hydriques 1

Affectation de diffrents poids aux paramtres a t faite sur la base des causes qui favorisent lclosion des foyers dpidmie, par exemple la vtust du rseau sest distingu chaque fois comme cause principale des cross--connexions responsables de la pollution, donc daugmentation de la frquence de maladies, notamment la fivre typhode (phnomnes de corrosion, fragilit des conduites aux ouvertures des diffrents travaux et chantiers. Aussi lurbanisation anarchique a un impact considrable sur la contamination et reste lun des facteurs favorisant lapparition et la persistance des MTH dans les quartiers spontans qui enregistrent le plus de branchements illicites.

Dans cette mthode chaque facteur est cod de 0 4, suivant le degr de vulnrabilit aux MTH (Tableau 2). La plus petite cote reprsente les conditions de faible vulnrabilit la contamination.

Tableau 2

Facteurs de vulnrabilit selon le degr dinfluence

Age des conduites

cote

cote Forme urbaine

cote Type de matriaux

cote Densit Hab /ha

cote Distribution de leau par

jour

cote

19401965 4

4 Habitat individuel anarchique

4 Acier (corrosion)

4 293310 4 1/4j 4

19651985 3

3 Habitat colonial (tissu vtuste)

3 Fonte (vtuste)

3 293157 3 1/3j 3

19851995 2

2 Lotissement 2 Amiante ciment

2 15798 2 1/2j 2

19952007 1

1 Habitat collectif

1 PVC et PEHD

1 98 1 Chaque jour 1

La vulnrabilit est value par un indice numrique reprsentant la somme des cotes multiplie par le poids dimpact de chaque paramtre, tel que:

V: ge du rseau F: forme urbain M: type de matriaux D: densit de la population E: distribution de leau par jour


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PV x CV+PF x CF +PM x CM+PD x CD + PE x CE =indice de vulnrabilit

Lindice de vulnrabilit ainsi calcul reprsente une valuation du niveau de risque de

contamination de l'eau potable. Les valeurs de lindice de vulnrabilit (IV) varient entre faible et trs

forte; elles sont classes comme il en suit:

IV > 60 (vulnrabilit trs forte). 45< IV< 60 (vulnrabilit forte).

30 < IV < 45 (vulnrabilit moyenne). 15< IV< 30 (vulnrabilit faible).

Appliquer cette classification la ville de Batna permet de constater que les zones de forte

contamination correspondent aux quartiers anciens de forte densit qui rallient la vtust du rseau, les

matriaux des conduites vulnrables, ainsi que les zones durbanisation anarchique non matrisables,

siges des branchements illicites, non-conformes aux normes techniques.

3. RESULTATS ET DISCUSSION

3.1. Rsultats danalyses bactriologiques de leau:

Le but essentiel des analyses bactriologiques est en premier lieu de confirmer la prsence de

bactries, puis de dfinir les circonstances dans la quelle cette eau a t contamine pour envisager les

actions de protection adquates.

3.1.1. Rsultats des analyses bactriologiques de leau potable de la ville de Batna (20052009)

A la lecture de la Figure 7, il apparat que sur 6.304 examens microbiologiques qui ont t effectus,

1.524 examens soit (24,17%) se sont rvls positifs, tmoignant dune contamination certaine de

leau destine la consommation humaine par les bactries.

0

2000

4000

6000

8000

Rsultats

Bactriologiques

Positives

Rsultats

Bactriologiques

Ngatifs

Nombre total des

Analyse

Fig. 7 Rsultats des analyses bactriologiques de leau potable.

3.1.2. Rsultats des analyses bactriologiques deau par secteur urbain (20052009)

En gnral les eaux souterraines sont dune grande puret bactriologique, cette qualit se dgrade au

fur et mesure dans le rseau de distribution et avant datteindre le robinet du consommateur car la

qualit bactriologique dune eau nest pas un paramtre stable, mais au contraire sujet fluctuation,

par pollution accidentelle, ncessitant des contrles permanents et reprsentant la cause la plus

frquente de non potabilit de leau (Rodier, 2009).


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La mauvaise qualit bactriologique de leau de boisson Batna est due essentiellement linfiltration des eaux uses dans le rseau dAEP (cross connexion), ce facteur reste le plus favorisant lapparition des foyers des maladies transmission hydrique notamment la typhode.

Daprs le tableau 4, il apparat que les secteurs Kechida, Parc forage et Bouakal enregistrent un taux lev deau impropre la consommation par rapport lensemble de la ville. Ceci est li la convergence de plusieurs facteurs aggravants dont les effets cumuls expliquent ltat de vulnrabilit. Ces quartiers sont gnralement des quartiers densment peupls et occups de faon anarchique sans aucune planification pralable (Mpakam Hernanie et al., 2006).

Tableau 3

Rsultats danalyses bactriologiques deau par secteur urbain (20052009)

Secteur urbain Nombre total des analyses

Nombre ngatif

Nombre positif

% deau impropre la consommation

Centre ville 94 56 38 40,42 (Zmala,Cit-Chicki) 363 243 120 33,05 Bouakal 243 131 112 46,09 Kechida 201 112 89 44,27 Chouhada 150 100 50 33,33 Bouzourane 75 41 34 45,33 Parc forage 118 70 48 40,67 Route de Tazoult 27 19 8 29,62 ZHUN 1 105 80 25 23,80 ZHUN 2 158 111 47 29,74

La mauvaise qualit bactriologique de leau de boisson dans ces quartiers est due essentiellement linfiltration des eaux uses dans le rseau dAEP (cross connexion), ce facteur reste le plus favorisant lapparition des foyers des maladies transmission hydrique notamment la typhode dans la vile de Batna.

3.2. Les cartes de synthse (cartes de vulnrabilit)

Les cartes de synthse sont utiles pour reprer les lieux o les risques et les vulnrabilits sont plus levs au regard de lensemble des facteurs considrs (PropekZimmermann et al., 2009). Dans cette tude ces cartes sont les rsultats de la superposition de plusieurs couches dinformations relatant les diffrents facteurs de vulnrabilit lis aux maladies transmission hydriques. Daprs les figures 8 et 9 les cartes de synthse nous ont permis une spatialisation de niveau de risque avant et aprs la modification des paramtres dans certains quartiers (rnovation du rseau, transfert des eaux du barrage).

3.3. Discussion: fiabilit et validit de la mthode

Daprs lapproche indicielle des paramtres de vulnrabilit spatialiss et la mise en uvre de base de donnes go rfrences associe un SIG, les rsultats obtenus permettent de visualiser les principales zones risque de contamination bactriologique de leau distribue dans la ville de Batna avant et aprs la modification de certains paramtres. Les zones de vulnrabilit leve sont les quartiers anciens qui rallient la vtust du rseau, les matriaux des conduites vulnrables. Ainsi que les zones durbanisation anarchique non matrisable (sige des branchements illicites, non-conformits aux normes techniques, absence de plan de raccordement AEP etc.) La situation de ces quartiers ne permet mme pas le contrle et lentretien des ouvrages et des rseaux deau potable. Les cartes des secteurs urbains touchs par la fivre typhode (Fig. 10, 11) nous ont permis de vrifier la validit de lapproche indicielle des paramtres influant sur le niveau de vulnrabilit. En effet la comparaison avec les cartes de synthse avant et aprs la modification de certains paramtres montre clairement que les zones rellement contamines avant et aprs 2006 correspondent celles o les indices de vulnrabilit sont plus levs.


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Fig. 8 Carte de vulnrabilit avant la modification de certains paramtres.

Fig. 9 Carte de vulnrabilit aprs la modification de certains paramtres.


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Fig. 10 Secteurs urbains touchs par la typhode dans la ville de Batna (19992006).

Fig. 11 Secteurs urbains touchs par la typhode dans la ville de Batna (20062011).


52

Le modle cartographique labor a t test; il reflte la ralit du terrain (Fig. 12). Cette mthode

peut tre applique tout rseau de distribution de leau potable avec une prise de considration des cinq

paramtres. Les rsultats obtenus doivent contribuer la protection des zones vulnrables et la matrise

des MTH dans un espace urbain et pourront servir llaboration des schmas directeurs damnagement

urbain concerts.

Fig. 12 Fiabilit et validit de lapproche.

4. CONCLUSIONS

La prvention des maladies transmission hydrique (MTH) doit rester une priorit dans les

stratgies et les politiques de lutte contre ces affections qui psent lourdement sur le plan socio-

conomique. En fin pour des mesures de prvention et une gestion durable de leau, lapproche indicielle des paramtres de vulnrabilit et la mise en uvre de base de donnes gorfrences associe un SIG adquat simposent. Cette mthode peut tre applique tout rseau de distribution

de leau potable en compte des cinq paramtres dcrits dans la partie mthode. Dans le SIG chaque

paramtre est note sur une couche en lui affectant une valeur numrique correspondant a son poids,

cest--dire son influence sur la vulnrabilit de leau la contamination. Ensuite ces cartes sont

superposes sur une couche rsultat ou sera calcul lindice de vulnrabilit. Les

diffrentes cartes dites peuvent tre utilises comme des outils daide la dcision indispensable la


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protection de la source et du consommateur. Par ailleurs la base de donnes numrique que nous avons

labor, permettra un suivi spatio- temporel du niveau du risque dans chaque secteur de la ville et dont

la nature et lampleur prludent une situation sanitaire et environnementale catastrophique.

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Samuel, Rufat (2007), Lestimation de la vulnrabilit urbaine, un outil pour gestion du risque, Go carrefour, 82, 12.

Reu le 25 mai 2014

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