Etude Hydrogéologique Des Eaux Souterraines de La Région de Ouargla Soumise à La Remontée Des...
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Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire
Ministre de l'enseignement suprieur et de la recherche scientifique
Universit El-Hadj LakhdarBatnaFacult des sciences
Dpartement des sciences de la terre
MEMOIRE DE MAGISTEREn Gologie du Gnie Civil et des Milieux Aquifres
Prsent par
BELLAOUEUR Abd El Aziz
Encadr par
MENANI Med
Redha
Titre
Etude hydrogologique des eaux souterraines de la rgion de Ouargla
Soumise la remonte des eaux de la nappe phratique etPerspectives de solutions palliatives
(Sahara Nord-Est Septentrional - Algrie)
Soutenue publiquement le 08 avril 2008 devant le jury compos de :
1MARMI Ramdane Professeur Prsident Universit de Constantine
2KHERICI Nacer Eddine Professeur Examinateur Universit de Annaba
3YAHIAOUI Abdelouahab Docteur CC Examinateur Universit de Batna
4MENANI MedRedha Matre de Conf. Promoteur Universit de Batna
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REMERCIEMENTS
Au terme de ce travail, je tiens exprimer mes trs vifs remerciements tous mes enseignants de la filire gologie de la Facult des sciences de
la terre, universit de Constantine, auxquels je dois beaucoup pour maformation en gologie.
Je remercie particulirement mon promoteur Monsieur Med
Redha
MENANI, qui m'a fait profiter de ses connaissances et de son soutien
moral et qui n'a pas hsit un seul instant m'encourager et pour tous les
conseils et l'aide prcieux qu'il m'a transmis.
Mes vifs remerciements et mes respects les plus distingus vont
Monsieur Ramdane MARMI, Professeur l'universit de Constantine
pour avoir accept de juger ce travail et me faire l'honneur de prsider
mon Jury de mmoire.
J'adresse mes sincres remerciements et ma profonde reconnaissance
Monsieur Nacer Eddine KHERICI, Professeur l'universit de Annaba
pour avoir accept d'examiner mon travail et de s'tre dplac pour faire
partie du Jury de ce mmoire.
Mes vifs remerciements vont galement Monsieur Abdelouahab
YAHIAOUI, Docteur CC l'universit de Batna, pour son soutien et ses
encouragements. Je le remercie galement d'avoir accept de juger ce
travail et de faire partie du Jury de ce mmoire.
Je remercie l'ensemble du personnel de l'institut de l'hydraulique,universit de Ouargla et de la DHW-Ouargla, pour les services qu'ils
m'ont rendus.
Par crainte d'avoir oubli quelqu'un, que tous ceux et toutes celles dont
je suis redevable se voient ici vivement remercis.
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INTRODUCTION GENERALE
Devant le dveloppement agricole et industriel d'une part, et la
croissance dmographique d'autre part, les besoins en eau au Sahara
algrien ont augment d'une manire trs rapide. Ceci a conduit les
gestionnaires des ressources en eau prospecter et raliser plus de
forages, de puits et d'ouvrages hydrauliques.
Ce dveloppement rapide a entran des problmes normes ces
dernires annes, relatifs principalement la remonte et l'vacuation des
eaux des nappes phratiques, aux eaux d'assainissement, et l'abaissement de l'artsianisme des nappes profondes.
La rgion de Ouargla a t touche directement par ce problme. En
effet plusieurs facteurs ont facilit la remonte et la stagnation des eaux
en surface, parmi ces facteurs, on peut citer :
- Exploitation des nappes artsiennes du Continental Intercalaire (CI)
et du Complexe Terminal (CT) sans contrle de manire gnrale dontles dbits viennent recharger la nappe superficielle relevant ainsi son
niveau pizomtrique,
- Augmentation des rejets urbains et industriels dont l'vacuation hors
des limites de la ville est problmatique du fait de sa situation en fond de
cuvette. Ces volumes d'eau, de surcrot non traite, en s'infiltrant dans la
nappe phratique, contribuent au relvement de sont niveau
pizomtrique tout en la polluant.
Le phnomne de la remonte des eaux a pris des dimensions tel que
les consquences sont graves sur l'environnement, l'agriculture .
L'objectif de ce travail consiste identifier et tudier les diffrents
paramtres qui contribuent ce phnomne. Ainsi que de rechercher des
solutions palliatives pour les rejets urbains et industriels de la ville deOuargla.
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Dans l'expos de ce travail, l'tude gologique permettra :
- de faire ressortir les formations susceptibles de constituer des
niveaux aquifres;- de dfinir leurs tendues et gomtries.
Sur la base des donnes hydro climatologiques, un essai de bilan
hydrologique global sera men l'chelle de la cuvette.
L'tude hydrogologique dtaille permet de localiser les couches
aquifres aux diffrentes profondeurs, leur pizomtrie et leur relation
avec les eaux de surface.
Une dernire partie sera axe sur la qualit des eaux souterraines et de
surface.
A l'appui de cette phase d'tude, il nous a t possible d'envisager :
- Hydro gologiquement :des actions recommandes pour contrler
le niveau de la nappe phratique;
- Et hydro chimiquement : des observations relatives la protection
des ressources en eau.
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SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE ....... 2
Chap.1 : CONTEXTE GENERAL
1.1GEOGRAPHIE .. 121.1.1Localisation gographique et limites ....... 121.1.2Gomorphologie et hydrographie ........... 14
1.2GEOLOGIE .. 16
1.2.1 Cadre gologique et tectonique rgional ... 161.2.2 Cadre gologique local ...... 221.2.2.1Introduction .... 221.2.2.2Lithostratigraphie.... 23
1.2.3 Palogographie . 28
1.3HYDRO-CLIMATOLOGIE ..... 301.3.1Introduction .... 301.3.2Analyse climatique ..... 31
1.3.2.1La temprature. .. 311.3.2.1.1La temprature moyenne annuelle . 31
1.3.2.1.2La temprature moyenne mensuelle ...... 311.3.2.1.3Les tempratures extrmes ..... 31
1.3.2.2L'humidit de l'air ...... 331.3.2.3L'insolation . 351.3.2.4Le vent ... 351.3.2.5La pluviomtrie ...... 36
1.3.2.5.1La pluviomtrie moyenne annuelle .... 361.3.2.5.2La pluviomtrie mensuelle ..... 371.3.2.5.3La pluviomtrie journalire.. ..... 38
1.3.3L'vaporation et l'vapotranspiration .. 391.3.3.1L'vaporation ..... 39
1.3.3.1.1Mesures de l'vaporation partir d'une surface libre ..... 391.3.3.1.2Mesures de l'vaporation partir de surfaces poreuses ..... 40
1.3.3.2L'vapotranspiration .. 421.3.3.2.1Estimation de l'vapotranspiration . 43
1.3.3.3Comparaison ...... 481.3.3.4 Bilan hydrique ... 49
1.3.4Le bilan hydrologique . 521.3.4.1Introduction .... 521.3.4.2Les lments d'quation du bilan d'eau .. 521.3.4.3Le bilan.. .................... 56
1.3.5Conclusion sur le climat.. 57
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Chap.2 : HYDROGEOLOGIE
2.1LE SYSTEME AQUIFERE DU SAHARA SEPTENTRIONAL... ..... 592.1.1Introduction .... 592.1.2Le Continental Intercalaire ..... 60
2.1.2.1Gomtrie du Continental Intercalaire.... 622.1.2.2Pizomtrie du Continental Intercalaire... . 622.1.2.3Exploitation du Continental Intercalaire. 642.1.2.4Conclusion ......... 66
2.1.3Le Complexe Terminal ... 672.1.3.1Pizomtrie du Complexe Terminal .. 692.1.3.2Exploitation du Complexe Terminal.. 712.1.3.3Conclusion.. 73
2.2LA NAPPE PHREATIQUE ..... 742.2.1Introduction . 742.2.2Etude gophysique... 75
2.2.2.1Introduction .... 752.2.2.2Interprtation des coupes go lectriques. 77
2.2.3Etude pizomtrique de la nappe phratique....... 812.2.3.1La pizomtrie avant 1956.. 812.2.3.2La pizomtrie aprs 1956...... 81
2.2.3.2.1La pizomtrie en 1968....... 822.2.3.2.2La pizomtrie entre 1992 et 2002. 842.2.3.2.3La pizomtrie entre 2002 et 2003..... 862.2.3.2.4La pizomtrie en 2003... 882.2.3.2.5La pizomtrie en 2007... 902.2.3.2.6Profondeur de la nappe en 2007..... 91
2.2.4Essai de pompage..... 942.2.4.1Introduction..... 942.2.4.2Rsultats et interprtations...... 94
2.2.5Etude isotopique du "CDTN"...... 962.2.6Conclusion .. 97
2.3ACTIONS RECOMMAND!ES POUR CONTROLER LE NIVEAU DELA NAPPE PHREATIQUE ........ 98
2.3.1 Introduction.... 982.3.2 Actions pour limiter les apports d'eau. ... 982.3.3 Actions pour augmenter les vacuations d'eau... 99
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Chap.3 : HYDROCHIMIE
3.1INTRODUCTION 102
3.2ANALYSE DES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ...... 1023.2.1 La nappe du Continental Intercalaire ......... 102
3.2.1.1Reprsentation graphique des eaux du Continental Intercalaire .... 1043.2.2 La nappe du Complexe Terminal ... 105
3.2.2.1Reprsentation graphique des eaux du Complexe Terminal.. 1083.2.3La nappe phratique 109
3.2.3.1Reprsentation graphique des eaux de la nappe phratique 113
3.3OBSERVATION RELATIVE $LA PROTECTION DES RESSOURCES
EN EAU ... 1143.3.1La nappe phratique 1143.3.2Les nappes profondes "CT et CI" ... 116
3.3.2.1La nappe du Continental Intercalaire.. 1163.3.2.2La nappe du Complexe Terminal ... 117
CONCLUSION GENERALE ... 119
BIBLIOGRAPHIE .. 124
ANNEXES ... 127
Annexe.1... . 128Annexe.2 .... 130Annexe.3.... 134
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau. 1-1 : Tempratures moyennes mensuelles .. 31Tableau. 1-2 : Tempratures extrmes 32Tableau. 1-3 : Valeurs caractristiques de la temprature . 33Tableau. 1-4 : Humidit moyenne mensuelle.. ...... 33Tableau. 1-5 : Insolation moyenne mensuelle........ 35Tableau. 1-6 : Vitesse moyenne mensuelle du vent ....... 35Tableau. 1-7 : Pluviomtrie mensuelle ...... 37Tableau. 1-8 : Priodes de retour des pluies journalires .. 39Tableau. 1-9 : Evaporation Piche et Bac classe A ........ 42
Tableau. 1-10 : Etp selon Turc ...... 44Tableau. 1-11 : Etp selon Thornthwaite .... 45Tableau. 1-12 : Etp selon Blanney-Criddle et Penman . 47Tableau. 1-13 : Bilan hydrique avec l'Etp de Thornthwaite... 51Tableau. 1-14 : Classification des surfaces de la cuvette... 52Tableau. 1-15 : Evaporation bac corrige...... 55Tableau. 1-16 : Bilan d'eau de la cuvette 56
Tableau. 2-1 : Rsultats des essais de pompage..... ... 94
Tableau. 3-1 : Caractristiques physico-chimiques des eaux, nappe du Continental
Intercalaire, Ouargla....... 103Tableau. 3-2 : Classification des eaux selon Stabler, nappe du Continental Intercalaire,
Ouargla 2007...... 104Tableau. 3-3 : Caractristiques physico-chimiques des eaux, nappe du Complexe
Terminal, Ouargla 2007. 106Tableau. 3-4 : Caractristiques physico-chimiques des eaux, nappe du Complexe
Terminal, Ouargla 2005. 107Tableau. 3-5 : Classification des eaux selon Stabler, nappe du Complexe Terminal,
Ouargla 2007.. 109Tableau. 3-6 : Caractristiques physico-chimiques des eaux, nappe phratique,
Ouargla nord 2007.. 109Tableau. 3-7 : Caractristiques physico-chimiques des eaux, nappe phratique,
Ouargla sud 2007 110Tableau. 3-8 : Classification des eaux selon Stabler, nappe phratique, Ouargla 2007. 114
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LISTE DES FIGURES
Fig. 1-1 : Carte de situation gographique.. ... 12Fig. 1-2 : Dlimitation de la cuvette de Ouargla ........ 13Fig. 1-3 : Coupe gomorphologique schmatique de la valle de Ouargla.... 14Fig. 1-4 : Relief de la rgion de Ouargla ... 16Fig. 1-5 : Origine des sables du Continental Intercalaire.. 18Fig. 1-6 : Carte gologique rgionale .... 21Fig. 1-7 :Colonne stratigraphique synthtique..... 22Fig. 1-8 :Colonne stratigraphique du sondage J.10-580 25Fig. 1-9 :Colonne stratigraphique du sondage J.10-816 27Fig. 1-10 : Carte gologique locale 28
Fig. 1-11 :Variation des tempratures moyennes mensuelles... 32Fig. 1-12 :Variations de l'humidit ... 34Fig. 1-13 :Carte en isohytes moyennes annuelles du Sahara algrien ....... 37Fig. 1-14 :Hauteurs moyennes mensuelles de la prcipitation.. 38Fig. 1-15 :Bac classe A . 40Fig. 1-16 :Le Piche ....... 41Fig. 1-17 :Variation de l'vaporation 42Fig. 1-18 :Variations de l' Etp ... 48
Fig. 2-1 :Dlimitation du Systme Aquifre du Sahara Septentrional..... 60
Fig. 2-2 : Coupe hydrogologique transversale du Continental Intercalaire . 62Fig. 2-3 : Carte pizomtrique de rfrence du Continental Intercalaire... 64Fig. 2-4 : Rabattements 2000-2050 au Continental Intercalaire.... 66Fig. 2-5 : Coupe hydrogologique transversale du Complexe Terminal.. 68Fig. 2-6 : Carte pizomtrique de rfrence du Complexe Terminal..... 70Fig. 2-7 : Carte pizomtrique du Complexe Terminaldans la cuvette de Ouargla .. 71Fig. 2-8 : Rabattements 2000-2050 au Complexe Terminal... 73
Fig. 3-1 : Plan de situation des sondages lectriques.. 76Fig. 3-2 : Coupe go lectrique selon le profil V 77Fig. 3-3 : Coupe go lectrique selon le profil R 77Fig. 3-4 : Coupe go lectrique selon le profil N... 78Fig. 3-5 : Coupe go lectrique selon le profil D 78Fig. 3-6 : Carte iso rsistivit.. 79Fig. 3-7 :Carte isobathe du mur de la nappe phratique dans la cuvette de Ouargla..... 80Fig. 3-8 : Coupe hydrogologique de la nappe phratique en 1968.......... 82Fig. 3-9 : Carte pizomtrique de la nappe phratique en 1968..... 83Fig. 3-10 : Carte de variation pizomtrique de la nappe phratique dans la cuvette
de Ouargla , priode1992-2002... 85Fig. 3-11 : Carte de variation pizomtrique de la nappe phratique dans la cuvette
de Ouargla, priode2002-003........ 87Fig. 3-12 : Carte pizomtrique de la nappe phratiquedans la cuvette de Ouargla
en 2003.... 89Fig. 3-13 : Carte pizomtrique de la nappe phratique dans la cuvette de Ouargla
en 2007.... 91
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Fig. 3-14 : Carte de profondeur de la nappe phratique dans la cuvette de Ouarglaen 2007.... 93
Fig. 3-15 : Rpartition de la transmissivit de la nappe phratique, Ouargla 2003.. 95
Fig. 4-1 : Carte de minralisation totale des eaux, nappe du Continental Intercalaire,Ouargla 2007... 103
Fig. 4-2 : Diagramme Schoeller-Berkaloff d'analyse des eaux, nappe du ContinentalIntercalaire, Ouargla 2007..... 105
Fig. 4-3 : Carte de minralisation totale des eaux, nappe du Complexe Terminal,Ouargla 2007... 107
Fig. 4-4 : Diagramme Schoeller-Berkaloff d'analyse des eaux, nappe du ComplexeTerminal, Ouargla 2007... 108
Fig. 4-5 : Carte de minralisation totale des eaux, nappe phratique, Ouargla 2007..... 111Fig. 4-6 : Carte des teneurs en nitrates des eaux, nappe phratique, Ouargla 2003... 112Fig. 4-7 : Diagramme Schoeller-Berkaloff d'analyse des eaux, nappe phratique,
Ouargla 2007... 113Fig. 4-8 : Profil schmatique d'une culture traditionnelle en ghout.... 115Fig. 4-9 : Profil schmatique d'une culture irrigue partir de la nappe phratique.. 115Fig. 4-10 : Profil schmatique d'une culture irrigue partir de nappes profondes....... 116
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LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
ABHS Agence de Bassin HydrographiqueSaharaAEP Alimentation en Eau Potable
AGEP Agence Nationale de l'Eau Potable et Industrielle et de l'AssainissementANRH Agence Nationale des Ressources Hydrauliques
CDARS Commissariat au Dveloppement Agricole des Rgions SahariennesCDTN Centre de Dveloppement des Techniques Nuclaires
CI Continental Intercalaire
CT Complexe Terminal
DHW Direction de l'Hydraulique de la Wilaya
DSA Direction des Services Agricoles
Etp Evapotranspiration potentielle
Etr Evapotranspiration relleENA.GEO Entreprise Nationale de GophysiqueERESS Etude des Ressources en Eau du Sahara SeptentrionalUnesco 1972FAO Food & Agriculture OrganizationRomeINSID Institut National des Sols de l'Irrigation et du Drainage
ITAS Institut Technologique d'Agronomie Saharienne (Ouargla)
ITDAS Institut Technique de Dveloppement de l'Agriculture Saharienne
LTPS Laboratoire des Travaux Publics de Sud
ONA Office National de l'Assainissement
ONM Office National de la Mtorologie
OSS Observation du Sahara et du Sahel
PDGDRS Plan Directeur Gnral de Dveloppement des Rgions SahariennesRNS Rgions Naturelles Sahariennes
SASS Systme Aquifre du Sahara Septentrional
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Chap.1 :
CONTEXTE GENERAL
- GEOGRAPHIE
- GEOLOGIE
- HYDRO-CLIMATOLOGIE
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Chap. 1 Contexte gnral
CONTEXTE GENERAL
1.1GEOGRAPHIE :
1.1.1Localisation gographique et limites :
La rgion de Ouargla de par sa position gographique centrale et
de sa proximit avec les bassins ptroliers et gaziers s'installe
progressivement comme le centre administratif, technique et industriel duterritoire saharien (fig.1-1).
Fig. 1-1 : Carte de situation gographique
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Chap. 1 Contexte gnral
La ville de Ouargla est situe dans une dpression (cuvette) qui inclut
les agglomrations de Ouargla, N'Goussa, Rouissat, An El Beda et Sidi
Khouiled.
Cette dpression ou cuvette s'tend entre les coordonnes (UTM, Clarke1880) : X = 710 000 ; Y = 3 530 000 et
X = 730 000 ; Y = 3 600 000.
Elle prsente une superficie totale de l'ordre de 95 000 ha qui s'tale sur
une longueur d'environ 55 km oriente sud-ouest / nord-est et limite :
- Au Nord par Sebkhet Safioune;
- $l'Est par les ergs de Touil et Arifdji;- Au Sud par les dunes de Sedrata;
- $l'Ouest par le versant est de la dorsale du M'Zab (fig.1-2).
Fig.1-2 : Dlimitation de la cuvette de Ouargla
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Chap. 1 Contexte gnral
1.1.2Gomorphologie et hydrographie :
L'tude gomorphologique de la rgion fait apparaitre les
lments suivants (fig.1-3 et 4) :
- La hamada Mio-Plio-Quaternaire (plateau o affleurent de grandes
dalles rocheuses) : C'est une formation continentale dtritique qui
forme un plateau dont l'altitude moyenne est de 200 m. Ce plateau
s'abaisse lgrement d'Ouest en Est o il est trs fortement rod et ne
laissant que quelques buttes tmoins appeles 'goure (.
- Lesglacissur les versants ouest de la cuvette s'tagent du plus ancien
au plus rcent, d'Ouest en Est sur quatre niveaux de 200 140 md'altitude. Les glacis situs 180 et 160 m se caractrisent par des
affleurements du substrat grseux du Mio-Pliocne. L'Est de la cuvette
est un vaste glacis alluvial sable grossier situ 150 m d'altitude.
- Lessebkhas : marcages sals, le plus souvent asschs, occupant le
fond d'une dpression. Le chott (ou sebkha) constitue le point le plus
bas. Il est constitu de sable siliceux et/ou gypseux crote gypseusede surface et de subsurface. Le bas fond se caractrise par une
nappe phratique permanente trs peu profonde de 1 5 m. En aval
de Ouargla, diverses sebkhas alternent avec des massifs dunairesjusqu' Sebkhet Safioune qui est 103 m d'altitude point le plus bas de
la rgion.
Fig. 1-3 : Coupe gomorphologique schmatique de la valle de Ouargla
Le sous-sol est form de sables dunaires reposant sur des alluvions de
l'oued avec localement des formations grseuses indures.
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-4 : Relief de la rgion de Ouargla (BG, 2004)
1.2GEOLOGIE :
1.2.1Cadre gologique et tectonique rgional :(Fig. 1-6)
De nombreux auteurs ont travaill et publi des articles et des
ouvrages sur la gologie du bassin sdimentaire du Sahara Septentrional,
aussi bien dans le cadre de la gologie ptrolire, que par des chercheurs
universitaires, parmi eux nous citons les plus connus : G. Busson, 1970;
G. Conrad, 1969; Dubief, 1959.
La rgion de Ouargla fait partie du bassin sdimentaire du SaharaNord-Est Septentrional, dont les grands traits de la gologie sont :
a- Au sud de l'accident Sud atlasique qui spare la zone mobile
maghrbine du reste de l'Afrique occidentale, le bouclier rigide est
form de terrains sdimentaires et ruptifs, plisss et mtamorphiss.
b- Le Palozoique du sahara correspond des dpots de climatdsertique priglaciaire.
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-5 : Origine des sables du "CI" (Ouaja, 2003)
e- Le Crtac infrieur: L'tude des donnes de sondages (Busson,
1970 ) a permis de prciser la succession des palogographies au
cours du Crtac infrieur. Il est constitu par des couches terrignes
fluvio-dtlaques qui sont en contraste lithologique et sdimentaire avec
les formations marines du Jurassique suprieur. Il comprend, en partantdes formations les plus anciennes :
-- LeNocomien:comprenant dans le Bas-Sahara des argiles vertes
et rouges avec de l'anhydrite en bancs massifs plus frquents la base.
Elles sont surmontes par une alternance de dolomies et d'argiles;
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Chap. 1 Contexte gnral
-- LeBarrmien :est caractris par un pandage gnralis des
formations dtritiques du Crtac infrieur jusque dans le Bas-
Sahara. Ces formations se prsentent sous forme de grs fins ou
grossiers et d'argiles provenant apparemment du Sud (Hoggar)(Fig.1-5). Les intercalations carbonates sont peu nombreuses et
cantonnes au Nord-Est du Sahara algrien;
-- L'Aptien: est un bon repre lithologique dans les sondages.
Il est reprsent dans la grande partie du Bas-Sahara, par 20 30 m en
moyenne, de dolomies alternant avec des lits d'anhydrite, d'argiles et
de lignite (sdimentation lagunaire);
-- L'Albien: est caractris par un remarquable retour de la
sdimentation terrigne. Cet tage regroupe la masse des sables et argiles
comprise entre la barre aptienne et l'horizon argileux sus-jacentattribu au Cnomanien.
On remarque que le changement du rgime sdimentaire et l'arrive en
masse de sdiments dtritiques s'est produit entre le Nocomien et le
Barrmien et au cours de L'Albien (Fabre, 1976).
f- Le Cnomanien: est form par une alternance de bancs de dolomie,de calcaire dolomitique, d'argiles et d'vaporites (anhydrite ou sel).
Son facis varie :
-- Au Sud d'Ouargla, les argiles et les vaporites dominent;-- Au Nord, au contraire, les bancs de calcaire et de dolomie
sont majoritaires;
-- De plus, l'paisseur augmente du Sud vers le Nord (de 50 m
dans le Tademat 350 m dans le Bas-Sahara).
La prsence de nombreux bancs d'vaporites et d'argiles rendent le
Cnomanien impermable (Bel et Cuche, 1969).
Le Cnomanien infrieur moyen: est argileux dans le Tinrhert et
le Bas-Sahara;Le Cnomanien suprieury est calcaire (Busson, 1970).
g- Le Turonien :Il se prsente sous trois facis diffrents, duSud au Nord :
-- Au Sud du parallle d'El Gola, il est calcaro-marneux;
-- Entre El Gola et Djama, il est essentiellement calcaire;
-- Au Nord de Djama, il est nouveau calcaro-marneux.
Son paisseur moyenne varie entre 50 et 100 m. Elle augmente
cependant dans la region des chotts o elle dpasse 300 m(Bel et Cuche, 1969).
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Chap. 1 Contexte gnral
h- Le Snonien: Il s'individualise en deux facis :
-- Le Snonien infrieur sdimentation lagunaire caractris par
des formations argileuses et salifres anhydrite, il est trs peu
permable (Busson, 1970);-- Le Snonien suprieur (Snonien carbonat) : formation
carbonate permable.
i- L'Eocne :On distingue deux ensembles diffrents du point de vue
lithologique :
$la base :-- L'Eocne carbonat est form essentiellement par des dolomies
et des calcaires dolomitiques avec quelques intercalations de marnes,d'argiles et mme d'anhydrite et de marnes. La puissance de cette
formation varie entre 100 et 500 m, l'paisseur maximum se
situant dans la zone du Bas-Sahara.
Au sommet :
-- L'Eocne vaporitique est form par une alternance de calcaire,
d'anhydrite et de marnes. Son paisseur atteint une centaine de mtressous les Chotts (Bel et Cuche, 1969).
L'Eocne constitue le dernier pisode marin du Sahara algrien (Busson,
1970).
j- Le Mio-Plio-Quaternaire : Le Tertiaire continental du Sahara peut
tre relativement pais (150 m). Il se prsente sous forme d'un facis
sableux et argileux avec du gypse. Dans le Bas-Sahara, la sdimentation
lacustre se prsente sous forme de sries sableuses et argileuses connues
sous le nom du Continental Terminal (Mio-Pliocne) dont l'paisseur
peut atteindre, dans la rgion des Chotts algro-tunisiens, quelques
centaines de mtres. On y identifie, dans la rgion d'O. Rhir, deux
niveaux aquifres au sein des sables qui sont spars par une coucheargileuse au milieu (premire et deuxime nappe d'O. Rhir). L'ensemble
est surmont par le Plio-Quaternaire argilo-sableux et gypseux qui
rsulte de la sdimentation en milieu lacustre durant la phased'asschement des lagunes des chotts (Busson, 1970).
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Chap.
1
Contextegnral
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-7 : Colonne stratigraphique synthtique
du Sahara Nord-Est Septentrional
1.2.2 Cadre gologique local : (Fig. 1-10)
1.2.2.1 Introduction : Dans la rgion de Ouargla seuls les terrains duMio-Pliocne affleurent, ils sont recouverts par une faible paisseur de
dpts quaternaires (Ergs et Dunes).
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Chap. 1 Contexte gnral
1.2.2.2Lithostratigraphie :
a- Le Barrmien : Capt partir de 1500 m. Il prsente une
alternance de grs et d'argiles, avec des intercalations calcaro-dolomitiques ;
b- L'Aptien: Il est constitu par la "barre aptienne" dans la rgion de
Ouargla, qui est forme de marnes dolomitiques, gris, verte, brunes
ou blanches et de dolomies cristallines. Son paisseur est variable,
gnralement infrieure 50 m;
c- L'Albien : Il correspond la srie lithologique suprieure du
Continental Intercalaire; Ce sont des grs, argiles et sables (Fig. 1-8).L'paisseur de ces formations est variable (>400 m). Les lments
dtritiques (non argileux) sont largement prpondrants (70 90 %)
et sont reprsents par des grs fins avec des passes de grs moyens
et parfois des intercalations de sables grossiers limons argileux ou
carbonats. On note des passes d'argiles brun- rougetres, elles sont
mme plitiques et sableuses dans les puits les plus septentrionaux;
d- Le Vraconien : L'intercalation albo-cnomanienne caractrise un
pisode dolomitique remarquable entre les grs de l'Albien et les argiles
du Cnomanien, il est form de :-- Dolomies et quelques fois de calcaires dolomitiques parfois
argileux contenant de rares dbris de mollusques, les paisseurs y sont
de 50 100 m;
-- Argiles et marnes dolomitiques et des lments dtritiques;
e- Le Cnomanien : Il est form de deux series (infrieure et
suprieure) :
-- La srie infrieure est constitue par des argiles dolomitiques
et des marnes grises, avec parfois des argiles brune-rougetres ou gris-verdtres, son paisseur varie entre 60 et 80 m. On note aussi
quelques passes de calcaires dolomitiques en particulier la partie
mdiane de la srie;-- La srie suprieure est forme d'une alternance d'argiles et de
marnes dolomitiques grises, parfois d'argiles salifres, de bancs
d'anhydrite et de quelques intercalations dolomitiques, son paisseur est
de l'ordre de 70 m;
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Chap. 1 Contexte gnral
f- Le Turonien : Il se prsente sous la forme d'une dalle "barre
Turonienne"ayant une paisseur rgulire de l'ordre de 70 m. Il s'agit
d'une formation essentiellement calcaire : calcaire poreux blanc, parfois
gristre, pulvrulent, quelquefois dolomitique, de calcaire beigedolomitique et de calcaire fin lgrement dolomitique;
g- Le Snonien : Il est constitu de deux formations lithologiques
superposes : (Fig. 1-8)
-- Le Snonien lagunaire la base qui est constitu par une
alternance irrgulire de bancs d'anhydrite, de dolomie, d'argile et
de sel. Les proportions des ces formations varient d'un point un autre :
--- L'anhydrite forme des bancs dont l'paisseur peut atteindre
250 m;--- La dolomie constitue parfois des barres plus importantes
()60 m);--- Les niveaux d'argile et de marne ne dpassant gnralement pas
120 m d'paisseur;
-- Le Snonien carbonat au sommet (200 m environ) : Calcaire
blanc, tendre moyennement dure, par fois crayeux vacuolaire et
passes de marne gris tendre pteuse dolomitique;
h- Le Snono-Eocne : Il est form essentiellement de carbonates
ayant une paisseur comprise entre 150 et 200 m. Il s'agit de calcairesdolomitiques cristallins ou micro-cristallins parfois vacuolaires ou
crayeux ou plus carrment argileux.
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-8 : Colonne stratigraphique du sondage J.10-580
i- LeMio-Pliocne"MP": Il correspond au Continental Terminal
tel qu'il a t dfini par C.Kilian (1931). C'est un puissant ensemble de
sables et d'argiles, qui s'tend sur tout le Sahara et qui repose en
discordance sur le Snono-Eocne.
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Chap. 1 Contexte gnral
On distingue quatre niveaux diffrents dans le "MP" Ouargla qui
sont de bas en haut : (Fig. 1-9)
-- Un dpt argileux peu pais (
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-9 : Colonne stratigraphique du sondage J.10-816
Les Sebkhas sont caractrises par une salure extrmement leve, ces
crotes salines reposent sur des matriaux limono-sableux.Les dunes sont du sable olien d'origine grseux provenant de la
Hamada Mio-Pliocne. Elles existent dans les talwegs, sur les bordures
des Sebkhas et sur les versants rocheux.
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-10 : Carte gologique locale (BG, 2004)
1.2.3 Palogographie :
La valle de l'O. Mya s'inscrit dans une vaste cuvettesdimentaire occupant, ds le Secondaire, l'emplacement de l'actuel
Sahara nord-oriental.
En effet, des mouvements verticaux d'ensemble ont affect le socle
prcambrien et primaire et provoqu notamment "l'effondrement
progressif de sa partie centrale, suivant un axe passant sensiblement par
la tronon suprieur de la valle de l'O. Mya ". La base est forme de
dpts marins du Primaire et le toit d'argiles marines du Cnomanien.En effet, au Crtac suprieur, la mer a envahi le Nord du Sahara dont lelent affaissement se poursuivait.
Les dpts du Snonien suprieur, constitus Ouargla par des
calcaires et des marnes, atteignent une paisseur de 200 m.
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Chap. 1 Contexte gnral
Cette puissante srie avait t d'abord attribue au Turonien car on
estimait l'poque que la rgion de Ouargla, exhausse l'Oligocne
post-lutcien, avait subi une rosion active faisant disparatre la couche
des calcaires ocnes et que le Snonien se rduisait des bancs decalcaires pais de 160 200 m recouverts en discordance par les dpts
continentaux du Pontien.
C'est cette mme poque que le mouvement de subsidence continu
depuis le dbut de Secondaire, marque un arrt qui permet le comblement
dfinitif de la cuvette, c'est--dire : sur les calcaires et les marnes du
Snonien suprieur ou de l'!ocne moyen, s'est dpose une formationcontinentale forme principalement de sables qui se sont "dposs et
consolids sous climat semi-aride chaud au Pontien ou au Pliocneinfrieur".
Que ce soit par rosion fluviale ou par dflation olienne, les couches
suprieures de la srie tertiaire ont disparu du foss et le remblaiement
quaternaire de sables oliens vient reposer en discordance et
irrgulirement dans la cuvette sur les sries moyennes du Continental
Terminal.
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3HYDRO-CLIMATOLOGIE :
1.3.1Introduction :
Le climat de la rgion de Ouargla est un climat particulirement
contrast malgr la latitude relativement septentrionale. L'aridit
s'exprime non seulement par des tempratures leves en !t et par lafaiblesse des prcipitations, mais surtout par l'importance de l'vaporation
due la scheresse de l'air.
Ces paramtres hydroclimatiques ont une grande importance pour toute
tude hydrogologique car ils ont une influence sur le comportement
hydraulique et surtout le bilan hydrique des aquifres.
La zone d'tude appartient au grand bassin d'Oued Mya, qui est
caractris par un climat dsertique.
Pour cette tude, les sries des donnes, qui sont la base de la
dtermination de diffrents paramtres climatiques, ont t enregistres
la station pluviomtrique de Ouargla.
Coordonnes
Station X Y Altitude en mOuargla 05*19' 22'' 31*57' 17'' 136
La temprature est trs leve en t, avec une moyenne mensuelle du
mois le plus chaud (Juillet) qui dpasse 34*C et celle du mois le plusfroid (Janvier) est de 11*C;
Les vents sont de vitesse moyenne de l'ordre de 3,8 m/s, cette vitesse
est plus leve aux mois d'Avril, Mai, Juin et Juillet avec plus de 4 m/s et
moins leve durant les mois d'Hiver (2,7 m/s). La direction dominantedes vents est SSW-NNE;
La prcipitation moyenne annuelle est de l'ordre de 35 mm, Mars est le
mois le plus pluvieux (7 mm) et Juillet le plus sec (
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3.2Analyse climatique :
1.3.2.1La temprature :
C'est un facteur principal qui conditionne le climat de la rgion.
L'analyse des tempratures sera faite partir des donnes recueillies de
l'ONM-Ouargla priode (1990-2006).
1.3.2.1.1La temprature moyenne annuelle :
La temprature moyenne annuelle pour un climat aride
comme celui de Ouargla, n'a pas une grande signification. Les plus
intressantes sont les tempratures moyennes mensuelles et lesamplitudes thermiques.
Les valeurs moyennes enregistres pendant les 16 dernires annes,
prsentent une lgre constance de 23*C. Cependant, ces valeurscachent des valeurs mensuelles "disperses", (ex : de 11*C en Janvier 34*C en Juillet, soit 23*C de diffrence thermique entre les deux mois).
1.3.2.1.2La temprature moyenne mensuelle :
Le tableau ci-dessous rcapitule les tempratures moyennesmensuelles, qui ont t reportes dans la figure 1-11.
Tableau. 1-1 : Tempratures moyennes mensuelles(station de Ouargla, 1990-2006)
Mois S O N D J F M A M J J A An
Tmoy(*C) 3
024
16,5
12,5
11,5
14
17,5
21,5
26,5
32
34,5
34 23
On remarque que les tempratures estivales sont trs leves, avec unemoyenne comprise entre 32 et 34*C. Le maximum se situe enJuillet. Pour la temprature hivernale, elle varie entre 11 et 14*C et lemois de Janvier est le plus froid. Ceci nous amne dire que la rgion de
Ouargla a un Hiver doux et un !t trs chaud.
1.3.2.1.3Les tempratures extrmes :
Nous indiquons ci-dessous la moyenne mensuelle des
maximas et des minimas.
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Chap. 1 Contexte gnral
"Les moyennes mensuelles sont considres par les statisticiens, en tant
que donnes tendance centrale, c'est--dire qu'elles ne donnent qu'une
ide sur la situation moyenne des tempratures".
C'est pourquoi l'tude des tempratures extrmes est trs importante
dans notre rgion, elle nous renseigne sur le caractre de "dispersion"
de ces donnes.
Tableau. 1-2 : Tempratures extrmes(station de Ouargla, 1990-2006)Mois S O N D J F M A M J J A An
Tmoymax(*C)
37 31 23 19 18 21 25 29 34 39 42,5 42 30
Tmoymin(*C)
23 17 10 6 5 7 10 14 19 25 26,5 26 16
Ecarts(*C)
14 14 13 13 13 14 15 15 15 14 16 16 14
Sur la figure ci-dessous, nous avons trac les courbes des tempratures
maxima et minima extrmes.
0510
15202530354045
Sep
Oct
Nov
Dc
Jan
FvM
ars
Avr
Mai
Juin Ju
iAo
ut
Mois
Temprature(c)
T moy max T moy min T moy
Fig. 1-11 :Variation des tempratures moyennes mensuelles(station de Ouargla, 1990-2006)
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Chap. 1 Contexte gnral
De l'tude de ces courbes, il ressort que :
- Les valeurs de ces tempratures, sont plus leves aux mois de Juillet
et Aot (42*C);- Pour les tempratures moyennes des minimas extrmes, une valeur de5*c a t signale. On pourra dire que les plus faibles valeurs serencontrent en Dcembre et Janvier (6-5*C), alors que les plus hautesapparaissent en Juillet et Aot (26*C). Ceci est caractristique de toutela zone septentrionale du Sahara Continental;
- Les carts de temprature sont galement assez levs, comme dans
tout le Sahara. Au mois de Juillet les variations des valeurs extrmes ont
l'amplitude la plus forte : 26 et 42*C, soit 16*C de diffrence thermique.Ces variations sont videment beaucoup plus fortes lorsque l'on considrenon plus la temprature de l'air mais celle du sol.
Nous disposons sur le tableau ci-dessous les valeurs caractristiques de
la temprature.
Tableau. 1-3 : Valeurs caractristiques de la temprature(1990-2006)
Temprature
Station
Maximum(Juillet)
Minimum(Janvier)
Moyenne annuelle
Ouargla 42,5*C 5*C 23*C
1.3.2.2L'humidit de l!air :
Le degr hygromtrique de l'air (ou humidit relative) c'est le
rapport de la tension de vapeur effective la tension de vapeur saturante
dans les mmes conditions de temprature et de pression.
Nous avons indiqu dans le tableau 1-4 ci-dessous la moyennemensuelle de l'humidit mesure Ouargla (priode 1990 - 2006).
Tableau. 1-4 : Humidit moyenne mensuelle(station de Ouargla, 1990-2006)
Mois S O N D J F M A M J J A An
H(%) 38 50 59 63 63 55 49 41 36 30 27 29 45
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0
10
20
30
40
50
60
70
Sep
Oct
Nov
Dc
Jan
Fv
Mars
Avr
Mai
Juin Ju
i
Aou
t
Mois
Humidit(%)
H moy (%)
Fig. 1-12 : Variations de l'humidit
(station de Ouargla, 1990-2006)
On relve que l'humidit est faible dans l'ensemble de l're d'tude.
Ceci est d notamment au fait que la temprature de l'air en augmentant
suite l'importance de l'insolation, fait accroitre la capacit de
contenance en eau de l'air.
Les valeurs -non homognes- enregistres ont une variation mensuelle
inversement proportionnelle la temprature car on observe des valeurs
maximales pendant la priode de Novembre Janvier et des valeurs
minimales durant la priode de Juin Aot.
Toute fois, il peut arriver que cette rgle ne soit pas respecte notamment
lors de pluies, d'un temps couvert ou de vent fort.
Nous pouvons rsumer les choses en disant que l'humidit relative
dpend dans une large mesure de la temprature qui elle aussi dpend dela quantit de rayonnement reue sur le sol, il demeure que celle-ci n'est
pas la seule, car d'autres facteurs interviennent aussi, notamment lesvents, les nuages et l'ensoleillement.
L'humidit moyenne annuelle est de 45 %.
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3.2.3L'insolation :
Il s'agit de l'insolation effective c'est--dire de la priode en
heures durant laquelle le soleil a brill.
Tableau. 1-5 : Insolation moyenne mensuelle(station de Ouargla, 1990-2006)
Mois S O N D J F M A M J J A An
INSOmoy
(heur) 233,5
236,4
209
176
206,2
197
237,4
273
280,8
300,8
340,2
317,7
3008
La variation annuelle de l'insolation concorde avec celle de la
nbulosit, elle est de type mditerranen prsentant un maximum
estival. Cependant, il existe plusieurs variations annuelles dues aux petits
accidents provoqus par des ponts nuageux.
Selon les valeurs mentionnes au tableau 1-5, on estime que la dure
moyenne d'ensoleillement journalire est suprieur 8 h/j, elle peut
dpasser lgrement 12 h/j en !t, tandis qu'elle ne dpasse pas 8 h enHiver, alors que l'insolation mensuelle, la plus grande, correspondant aux
mois les plus chauds "Juin-Aot". Le minimum en Novembre Fvrier
correspondant une dure d'ensoleillement plus basse de 176 h.
D'une manire gnrale, la dure moyenne est de l'ordre de 3008 h/an,
soit 125 jours de soleil par an.
1.3.2.4Le vent :
Nous pouvons dire que le vent c'est le paramtre climatique le
plus rgulier dans la rgion de Ouargla. Il est dtermin par sa direction
et sa vitesse.
Tableau. 1-6 : Vitesse moyenne mensuelle du vent(station de Ouargla, 1990-2006)
Mois S O N D J F M A M J J A An
Vitesse
moy(m/s)
3,9
3,4
2,7
2,7 3
3,2
3,9
4,5 5
4,8
4,5
3,8 3,8
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Chap. 1 Contexte gnral
On remarque que les vents les plus forts se produisent durant les mois
d'Avril Juillet avec un maximum de 5 m/s en Mai, tandis que le reste
des mois on a une vitesse faible (2 m/s).
Gnralement, les vents les plus frquents sont ceux qui ont une
direction S-N et SW-NE, tandis que les vents dirigs vers le Sud et le
Sud-Ouest ne dominent qu'au mois de Janvier. On peut penser que
l'orientation grossirement N-S de la valle joue un rle dans la direction
des vents.
La vitesse moyenne annuelle du vent est de 3,8 m/s.
1.3.2.5La pluviomtrie :
La faiblesse de la pluviosit est le caractre fondamental du
climat saharien.
1.3.2.5.1La pluviomtrie moyenne annuelle :
Les valeurs moyennes annuelles enregistres depuis 1990
jusqu' 2006 varient de 5 117 mm, ce qui explique l'irrgularit des
prcipitations d'une anne l'autre. Durant cette priode, la valeurmoyenne enregistre est de l'ordre de 35 mm/an.
La carte de la rpartition spatiale des pluies (Fig. 1-13), indique une
diminution de la pluviomtrie du Nord au Sud, notre rgion se trouvedans la gamme 30 50 mm/an.
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Chap. 1 Contexte gnral
Fig. 1-13 : Carte en isohytes moyennes annuelles du Sahara algrien-[Source : Cahiers de scheresse, N*: 1/98 (Internet)]-
1.3.2.5.2La pluviomtrie mensuelle :
Le tableau 1-7 et la figure 1-14 ci-dessous montrent la
rpartition des hauteurs moyennes mensuelles de la prcipitation.
Tableau. 1-7 : Pluviomtrie mensuelle(station de Ouargla, 1990-2006)
Mois S O N D J F M A M J J A AnPmoy(mm)
2 5 6 3 5 2 7 2 2 0 0 0 35
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3
4
5
6
7
8
Sep
Oct
Nov
Dc
Jan
Fv
Mars
Avr
M
ai
Juin
J
ui
Aout
Mois
Prcipitation(mm)
P (mm)
Fig. 1-14 : Hauteurs moyennes mensuellesde la prcipitation
(station de Ouargla, 1990-2006)
On remarque une grande irrgularit de la pluie; faible pendant l'Hiver
et presque nulle en !t. Leur provenance en Hiver est due auxdpressions accompagnants la migration vers le Sud des fronts polaires,
en !t elles sont dues aux dpressions de mousson, alors que pendant lapriode intermdiaire, ces prcipitations sont due aux dpressions
Soudano-Sahariennes du Sud vers le Nord (Dubief, 1963).
En rgle gnrale les pluies sont d'intensit plutt faible pour la rgion.
1.3.2.5.3La pluviomtrie journalire :
Une analyse statistique sur une srie de pluies maximales
journalires qui comprend 89 valeurs (Priode : 1909-1998), a tralise l'aide d'un programme informatique (ALED) qui ajuste les lois
statistiques sur les chantillons hydro-pluviomtriques (C. Ouled Belkhir,2002).
Les meilleurs critres d'ajustement sont donns par la loi de
Gumbel. Les rsultats obtenus sont consigns dans le tableau 1-8 ci-
dessous :
-
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Chap. 1 Contexte gnral
Ce bac universellement rpandu ne satisfait que trs partiellement
l'hydrologue car, du fait de sa disposition par rapport au sol, il est trs
sensible aux variations de temprature, son inertie thermique tant faible.
Fig. 1-15 : Bac classe A
1.3.3.1.2Mesures de l'vaporation partirde surfaces poreuses :
-- Les atmomtres : Ces appareils sont destins mesurer une
grande caractristique du pouvoir vaporant de l'air ambiant. Ces
appareils devraient donc avoir les qualits suivantes : faible inertie
thermique, surface vaporante, plane, horizontale et comportement decorps noir, faible perturbation du champ des vitesses du vent, ne pas
modifier l'humidit relative de l'air ambiant au voisinage de l'appareil.
Le Piche : Parmi un grand nombre d'autres atmomtres, nous
signalerons l'atmomtre de Piche (Fig. 1-16), bien qu'il ne rponde
qu'imparfaitement aux qualits exigibles d'un appareil de mesure. Il est
utilis trs frquemment par les agronomes. Son emploi se justifie par lasimplicit et le faible cot de l'appareil.
La surface vaporante est constitue par un film de papier buvard
blanc, fix l'extrmit du tube en verre en forme de U. Ce tube sert la
fois l'alimentation et la mesure de l'vaporation. La feuille de
buvard est change chaque jour aprs lecture de l'appareil.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
Le Piche est dispos l'intrieur de l'abri mtorologique; aussi la
mesure dpend-elle beaucoup des conditions d'aration.
Fig. 1-16 : Le Piche
Les mesures d'vaporation Piche obtenus, sont celles de la station de
l'ONM (Priode : 1990-2006).
Pour les mesures d'vaporation sur Bac, elles, sont disponibles sur la
station de "l'Arodrome de Ouargla" durant la priode 1990-2006.
Les courbes de la figure 1-17 montre une lgre diffrence entre les
valeurs au Piche qui sont suprieures aux valeurs du Bac classe A durant
presque tous les mois. Le maximum se situe en Juillet (400 mm), comme
pour les tempratures c'est le mois le plus chaud avec 34*C.
L'analyse des conditions climatiques dans notre rgion a montr que
l'intensit de l'vaporation dpend de l'importance du dficit de saturation
de l'air, par suite des trs hautes tempratures qui rgnent pendant unelongue priode estivale. Cependant, d'autres phnomnes, tels que le vent
peuvent avoir une incidence sur l'vaporation.
Le vent est un lment minemment variable. Il n'agit jamais
indpendamment des autres facteurs, il a un effet trs diffrent selon sa
direction soit qu'il souffle par temps humide ou par temps sec.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
Tableau. 1-9 : Evaporation Piche et Bac classe A (valeurs en mm)
(priode : 1990-2006)
"anAJJMAMFJDNOSMois
Mthode
2884383
403
365
285,5
246,5
192,5
144
116,5
115
143
218
272
Piche(station deOuargla)
2679357
372
354
309
240
156
128
87
84
138
169
285
Bac classeA
(station de
l'Arodrom,Ouargla)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Sep
Oct
Nov
Dc
Jan
Fv
Mars
Avr
Mai
Juin Ju
iAo
ut
Mois
Evaporation(mm)
E- piche E- bac classe A
Fig. 1-17 : Variation de l'vaporation
1.3.3.2L'vapotranspiration :
La transpiration est commande par les conditions climatiques,
lies au rayonnement et la turbulence de l'air, qui concourent la
dfinition de ce que les bioclimatologistes appellent l'vapotranspiration
potentielle (note Etp).
Par dfinition l'Etp: c'est la quantit d'eau, gnralement exprime en
(mm), qui serait vapore ou transpire partir d'un bassin versant si
l'eau disponible pour l'vapotranspiration n'tait pas un facteur
limitant.
-
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43
Chap. 1 Contexte gnral
Pour l'vapotranspiration relle (note Etr) : elle est correspond la
quantit d'eau effectivement vapore ou transpire par le sol, les
vgtaux et les surfaces libres d'un bassin versant.
En agriculture saharienne (irrigue), on apporte aux plantes l'eau
ncessaire pour compenser l'Etr. L'Etr d'un certain couvert vgtal dense
en plaine activit est, par dfinition, gale l'Etp (Dubost, 1992).
Concernant les tudes consacres au sahara algrien, jusqu' prsent la
plupart des documents techniques utilisent les donnes
empiriques.
1.3.3.2.1Estimation de l'vapotranspiration :
L'estimation de l'Etp ne peut s'effectuer qu'en utilisant
diverses formules de calcul utilisant les donnes d'observation
mtorologique. Plusieurs de ces formules sont caractre empirique :
les formules de Turc, de Thornthwaite, de Blanney-Criddle et de
Penman.
a) - Formule de Turc :
La formule de Turc ne ncessite que la connaissance destempratures de l'air et de la radiation globale ou de la dure d'insolation.
Cette formule est la suivante :
Etp = 0,4#[t/(t+15)]#[Ig +50] #KAvec :
- Etp: vapotranspiration potentielle mensuelle (en mm d'eau);
- t : temprature moyenne mensuelle de l'air (en *C);- Ig : radiation globale moyenne mensuelle reue au sol
(en calorie/cm2/jour);
- K : un coefficient gal 1 si l'humidit relative "hr" estsuprieure ou gal 50 %.
Sinon : K = 1+ [(50 - hr)/70]
Si la radiation globale "Ig" n'est pas mesure, on pourra l'valuer
partir de la dure d'insolation "h" par la formule :
Ig = IgA +[0,18 + 0,62(h/H)]Avec :
- IgA : radiation globale thorique (en cal/cm2/jour);
- H : dure astronomique du jour (en heur).
-
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Chap. 1 Contexte gnral
La phase de calcul de l'Etp selon Turc est consigne dans le tableau 1-
10 suivant :
Tableau. 1-10 : Etpselon Turc(sationde Ouargla, priode : 1990-2006)
AnAJJMAMFJDNOS
Mois
Paramtre
23
34
34,5
32
26,5
21,5
17,5
14
11,5
12,5
16,5
24
30
t moy(*C)
***
948,9
1
1017,0
7
1035,1
8
1011,7
5
937,2
813,6
6
664,5
6
541,0
2
499,4
8
562,3
2
700,7
7
839,2
2
IgA(cal /cm2/j)
***
10,2
5
10,9
7
10,0
2
9,0
6
9,1
0
7,6
6
7,0
4
6,6
5
5,6
8
6,9
7
7,6
2
7,7
8h(heur/jour)
***
13,2
13,9
14,1
13,6
12,8
11,8
10,9
10,2
9,9
10,4
11,2
12,2H
(heur/jour)
***
627,6
5
680,7
3
642,4
3
463
581,8
473,9
4
365,4
4
316,0
7
267,5
8
334,8
7
421,7
4
482,8
6
Ig(cal /cm
2/j)
14
80
188
204
18
8,5
131
115
113
8
0
63
,5
5
8
8
1
116
142
Etp (mm)
45
29
27
30
36
41
49
55
63
63
59
50
38Hr(%)
1723,5
244
271
242
157
130
115
80
63,5
58
81
116
166Etpcorr
(mm)
Avec :-t : temprature moyenne mensuelle mesure, station de Ouargla : 1990-2006;
-hr : humidit relative moyenne mensuelle mesure, station de Ouargla : 1990-2006;- h : dure d'insolation mesure la station de Ouargla : 1990-2006;
- H : dure astronomique du jour mesure, station de Ouargla : 1990-2006;
- Ig : radiation globale moyenne mensuelle calcule, priode : 1990-2006;
- IgA : radiation globale thorique calcule;
- Etp : vapotranspiration potentielle mensuelle calcule, stationde Ouargla : 1990-2006.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
En ce qui concerne la formule de Blanney-Criddle et celle de Penman,
nous avons utilis un logiciel pour le calcul de l'Etp, cette tache t
effectue l'institut d'agronomie saharienne de Ouargla (ITAS).
c) - Formule de Blanney-Criddle :
La formule de H. Blanney et W. Criddle (1931-1945) applique
pour dterminer l'Etp, s'crit :
Etp(par mois) = K #FO :
- Etp : vapotranspiration mensuelle (en mm);- K : cfficient culturel, qui varie entre 0,5 0,2 pour diffrentes
cultures et diverses zones climatiques;- F : pouvoir vaporant qui dpend de la temprature moyenne
mensuelle et du rapport d'clairement h/H, dfini comme pour la
formule de Turc mais exprim en %.
Les recherches menes pour la "FAO" ont permis de modifier cette
formule et de la suggrer pour les zones arides et semi-arides. Cette
formulation s'effectue en deux temps, le premier, concerne uniquement leterme climatique de l'Etp tandis que le second, introduit les cfficients
culturaux pour aboutir l'Etp culture (BNEDER, 1992).
La formulation de l'Etp climatique s'crit de la manire suivante :
Etp = aF + b
O :
- F : pouvoir vaporant de Blanney-Criddle (en mm/mois), qui
s'obtient par la relation suivante : F = P +(0,46 t + 8)Avec :
- P : rapport de la dure d'clairement mensuelle en %;
- t : temprature moyenne mensuelle (en *C);
- a et b : cfficients de correction en fonction des trois paramtresclimatiques : humidit relative, vitesse du vent et insolation effective
moyenne (rapport des heures d'insolation et de la dure astronomique du
jour).
L'Etp calcule (tabl. 1-12), est considr de rfrence, car elle varie
pour chaque type de culture et exige un grand nombre de mesures
exprimentales sur le terrain pour la dtermination des cfficients
culturaux.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
d) - Formule de Penman :
H. L. Penman (1948) considre que l'vapotranspiration dpend du
rayonnement net et du dficit de saturation, qui est li la vitesse duvent. Il exprime l'Etp par la formule suivante :
Etp = (H$+ %Ea)/($+ %)O :
- Etp : vapotranspiration journalire (en mm);
- H : lame d'eau correspondant la consommation de 60 calories
d'nergie radiative pour une tranche de 1 mm d'eau sur 1 cm2, elle
revient s'exprimer par : H (mm) = Rn / 60; Rn: tant la radiation nette
(en Cal/cm2).
- - : variation de la tension de vapeur d'eau saturante (en mm deMercure);
- . : constante psychomtrique : .= 0,00163 +(P//)O :
- P : pression atmosphrique (en Kpa);
- /: chaleur latente de vapeur (en j/kg)./= 2,501(2,361 +10-9) +T
- Ea: valeur donne par une formule tablie par l'auteur aprs plusieursannes d'expriences; elle est fonction du dficit de saturation et de la
vitesse du vent. Elle s'exprime ainsi :
Ea (mm/jour) = 0,35 +(1 + 0,01 U) +(ew- ed)Avec :
- U : vitesse du vent (enmiles/jour);
- ew: tension de vapeur saturante (enmm Hg);
- ed : tension de vapeur au point de rose (enmm Hg).
Le tableau (1-12) ci-dessous porte les rsultats de ce calcul :
Tableau. 1-12 : Etpselon Blanney-Criddle et Penman (valeurs en mm)
(station de Ouargla, 1990-2006)
"anAJJMAMFJDNOSMois
Mthode
1888219
232
217
189,4
157
133
106
95
95,4
112,4
149
183Blanney-
Criddle
2009268
285
261
238
184
139
91,5
60,7
62
82
135,2
202,2
Penman
-
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48
Chap. 1 Contexte gnral
L'Etp obtenue par ces diffrentes formules empiriques, est
particulirement contraignante pendant l'!t, prs de 50 % du totalannuel est enregistr entre les mois de Mai et d'Aot. Une part (>50 %)
de cette Etp est due aux turbulences de l'air.
Parler de l'aridit du Sahara et rappelons tout de mme que les
prcipitations moyennes infrieures 50 mm/an dans la rgion d'tude, la
comparaison de cette valeur avec l'Etp calcule plus haut nous confirme
que seule l'irrigation peut viabiliser l'agriculture saharienne.
1.3.3.3Comparaison :
La comparaison entre les valeurs d'vaporation (Piche et Bacclasse A) et d'Etp (obtenus par les mthodes empiriques), s'illustre par la
superposition graphique des courbes d'vaporation et d'Etp (Fig. 1-18);
cette comparaison permet la distinction entre les diffrents rgimes
d'vapotranspiration pour obtenir le modle qui concorde le mieux avec
la ralit.
0
50100
150
200
250
300
350
400
450
Sep
Oct
Nov
Dc
Jan
Fv
Mars
Avr
Mai
Juin Ju
iAo
ut
Mois
Etp(mm)
Piche Bac classe A
Blanney-Criddle Penman
Turc Thornthw aite
Fig. 1-18 : Variations de l' Etp
-
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Chap. 1 Contexte gnral
L'examen de la figure (1-18) ci-dessus permet de tirer les remarques
suivantes :
- Toutes les mthodes suivent un modle type mditerranen : maxima
estival et minima hivernal;- Les mesures de Piche (station de Ouargla, 1990-2006)et celle du Bac
classe A (station de l'Arodrome de Ouargla, 1990-2006), donnent des
valeurs ingales, du fait que chacune d'elles correspond une
station diffrente;
- De mme, des diffrences significatives existent dans les valeurs
estimes des Etp suivant chaque mthode, du fait que chacune d'elles a
t tablie et teste sous des climats diffrents de celui de notre
rgion. A part celle de Turc qui a un caractre presque universel,
celle de Thornthwaite et notamment celle de Penman, conviennentaux rgions sub-humides; alors que pour celle de Blanney-Criddle, elle
convient aux rgions semi-arides;
- L'cart entre les valeurs mesures et calcules diffre d'une saison
l'autre, il est trs accus aux solstices d'!t, moins lev auxquinoxes et faible aux solstices d'Hiver;
- Les mthodes empiriques prsentent des valeurs trs proches entre
elles, celles de Turc semblent constituer la moyenne entre les valeursd'Etp obtenues par les diffrentes formules;
- L'Etp obtenue par la mthode de Blanney-Criddle, prsente une bonne
concordance (en Hiver) avec l'vaporation mesure par bac, mais avec uncart estival important.
Des mesures exprimentales effectues l'ITAS-Ouargla et
inscrites dans le mme ordre, appliquent cette dernire mthode (de
Blanney-Criddle) pour estimer l'Etp dans la rgion de Ouargla, ce qui est
moins prcise par rapport la situation observe aujourd'hui (o il existe
une certaine variabilit de l'Etp, notamment au niveau des diffrents sites
envisags : palmeraie traditionnelle et extensions hors palmeraie).
1.3.3.4Bilan hydrique :
Le calcul de ce bilan hydrique repose sur la dtermination de laquantit d'eau rentrant dans le processus d'vapotranspiration et par
consquent, la dtermination de la quantit d'eau retournant au sous-sol.
Pour cet effet et corrlativement avec la situation observe aujourd'hui,
surtout au niveau de la palmeraie et de la zone btie, nous pouvons
suggrer la mthode de Thornthwaite qui semble la plus proche de la
ralit.
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Chap. 1 Contexte gnral
Tableau. 1-13 : Bilan hydrique avec l'Etp de Thornthwaite
AnAJJMAMFJDNOS
Mois
Paramtre
237
255
222,5
164
106
72
42
32
36
56
115
173,5Etp
(mm)
183,4
183
183
185
185
190
185
187,6
186,3
189
187,6
185Apport
(mm)
-53,6
-72
-39,5
21
79
118
143
155,6
150,3
133
72,6
11,5Exc/Dfic
(mm)
0060,5
100
100
100
100
100
100
100
85
11,5
Ru(Fin du mois)
(mm)
785
21
79
118
143
155,6
150,3
118Exc/RU
(mm)
343
100
100
39,5
15
88,5Dfic/RU
(mm)
1180
10,5
71
129
168
193
205,6
200,3
168
35Exc/RfU
(mm)
138
,5
505038,5
Dfic/RfU(mm)
On voit que ce bilan hydrique cultural tabli en tenant compte l'Etp de
Thornthwaite, permet de se faire une ide sur l'tendue des priodes
excdentaires (huit mois), avec un surplus d'eau de ()110 mm/mois) quiva produire une recharge supplmentaire de la nappe phratique.
Par contre, une vapotranspiration maximale a t observe pendant les
mois de Juillet et d'Aot avec des valeurs () 70 mm/mois), ce quiviabilise la ncessit d'irrigation.
Le bilan hydrique cultural tabli en tenant compte l'Etp de Blanney-
Criddle, est toujours dficitaire; ce qui n'a pas de conformit la
ralit.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3.4Le bilan hydrologique :
1.3.4.1Introduction :
L'tablissement d'un bilan d'une nappe phratique exige la
connaissance prcise de son alimentation et de ses pertes. Or celles-ci
sont multiples, directes ou indirectes, superficielles ou profondes.
Le bilan hydrologique global a pour but d'tudier la balance entre les
apports et les pertes et ainsi d'tudier la variation des rserves en eau.
1.3.4.2Les lments d'quation du bilan d'eau :
L'expression du bilan correspond la diffrence entre les entres
dans la nappe phratique et les sorties.
-Q=les entres les sorties
Les diffrentes surfaces planimtres, sujettes la dtermination des
lments de cebilan, sont reportes sur le tableau suivant :
Tableau. 1-14: Classification des surfaces de la cuvette
Classe Classification dtaille Surface totale (ha)
1 Sable et sols nus 75 461 1 (80 %)2 Zones humides 12 011 1 (13 %)3 Zone btie 3 183 1 ( 3 %)4 Vgtation 3 214 1 ( 3 %)5 Plans d'eau 1 105 1 ( 1 %)
La cuvette 94 974 1 (100 %)
A]Les entres :
Les entres d'eau dans la nappe phratique responsables de laremonte du niveau pizomtrique de cette nappe sont :
a) - Les eaux provenant du CT et CI par artsianisme et par pompage.
Deux types d'utilisation seront diffrencis : usage agricole (Irr) et AEP
(annexe.1 : tableau.A1-1 et 2).
-
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Chap. 1 Contexte gnral
Les donnes recueilles sont les suivantes :
* Volume total extrait :
QF-Total = 100 389 600 m
3
/an (DHW Ouargla, 2006).* Volume prlev destin l'irrigation :
QF-Irr = 69 847 860 m3/an (DHW Ouargla, 2006).
En se rfrant au bilan hydrique obtenu avec l'Etp de Thornthwaite, qui
semble le plus proche de la ralit, la hauteur d'eau infiltre dans la nappe
phratique est estime 37 mm/mois ()0,4 m/an); alors que, pour unesurface totale du couvert vgtal de 3 214 ha (tabl. 1-14), la lame d'eau
infiltre est de l'ordre de :1QF-Irr-Inf= 0,4 m/an + 32 140 000 m
2 ) 14 300 000 m3/an
* Volume prlev destin l'usage domestiques :
QF-AEP= 30 541 740 m3/an (EDEMIAO, 2006).
-- Les fuites d'AEP (QAEP-Fuit)retournant au sous-sol sont estimes :
4 560 000 m3/an (EDEMIAO, 2006).
-- Pour les rejets totaux, un volume (QRejet) de 8 400 000 m3/an
rejoint la nappe, est estim (ONA, 2007).
b) - Les eaux de pluies rejoignant effectivement la nappe phratique parinfiltration : QP-Inf
Le processus d'infiltration des eaux mtoriques ou de surface a fait
l'objet de nombreux travaux en zone aride. Parmi les auteurs qui ont
abord ce processus, nous pouvons citer : C. Samie - P. Dutil (1960) et
M.A. Roche (1973). Il s'agit d'tudes ponctuelles sur les sols nus, qui
indiquent qu'en gros l'infiltration peut tre assez favorable dans plusieurs
endroits de sites tudis.
Les facteurs qui tendent favoriser l'infiltration des eaux dans les
sols (Roche, 1973) sont :
- Dimension des sables;- Morphologie du site;
- L'humidit faible profondeur;
- Les gradients de temprature .
Nous exposons dans ce qui suit les rsultats de certaines tudes
ralises pour l'valuations du taux d'infiltration au Sahara
septentrional.
-
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Chap. 1 Contexte gnral
- La salinit :
Il est connu que la salinit a pour effet de diminuer l'vaporation.
Les expriences menes au Etats-Unis en zones arides et semi-arides,
permettent d'introduire des cfficients de correction. A partir de cesexpriences, Sami et Dutil (1960) suggrent un cfficient de correction
r = 0,80 pour les chotts de Ouargla.
Dans ce qui suit, nous reprsentons les donnes et les tapes
d'valuation du volume d'eau vapor :
Tableau. 1-15: Evaporation baccorrige(station arodrome-Ouargla, 1990-2006)
"anAJJMAMFJDNOSMois
2 679357
372
354
309
240
156
128
87
84
138
169
285
Evaporationbac(mm)
2 143285,6
297,6
283,2
247,2
192
124,8
102,4
69,6
67,2
110,4
135,2
228
Evaporationcorrige(mm)
(r = 0,80)
Concernant une surface totale des plans d'eau libres de 1 105 ha, le
volume d'eau vapor est estim :1QE-Pl = 2 m/an + 11 050 000 m2
= 22 100 000 m3/an
b) - Evaporation partir des zones humides (classe N0: 2) :
La formule d'vaporation en climat aride de Coudrain et Ribstein
E = 72 +Z-1,5 a t vrifie dans la zone de Ouargla (BG, 2004).O :
- E : vaporation moyenne (en mm/an);
- Z : profondeur moyenne de l3eau (en m).A une profondeur Z = 0,9 m, l'vaporation moyenne tant de 80 mm/an.
Donc, pour une superficie totale de 12 011 ha correspondant aux zones
humides, le volume vapor est de l'ordre de :
1QE-Zh= 0,08 m/an + 120 110 000 m2
= 9 608 800 m3/an
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3.4.3Le bilan :
Tableau. 1-16: Bilan d'eau de la cuvette
Entres m3/an m
3/an
QF-Irr-Inf : Eau d'irrigation 14 300 000
QAEP-Fuit : Fuite d'AEP 4 560 000
QRejet :Rejet 8 400 000
QP-Inf : Prcipitation 2 000 000
QP-Cru : Eaux de surface 2 500 000
Sorties
QE-Pl : Evaporation des plans d'eau libres 22 100 000
QE-Zh: Evaporation des zones humides 9 608 800
Totaux 31 760 000 31 708 800
$Q = + 51 200 m3/an.
L'examen de ce bilan permet de formuler les remarques suivantes :
2 L'eau, aussi bien dans les agglomrations, dans les palmeraies etdans les sebkhas se trouve proche de la surface du sol, ce qui est reflt
convenablement par le solde positive de la rserve (-Q).
L'lvation du niveau d'eau (surtout en hiver) dans ces zones basses,peut tre due :
- aux quantits excdentaires des eaux d'irrigation (cas des palmeraies);
- aux fuites du rseaux d'AEP et assainissement autonome (cas des
agglomrations de Ouargla, An-bada et N'goussa);
- aux rejets totaux (cas de sebkhet Oum-raneb et Bamendil).
2 La nappe phratique ne peut pas jouer de rle tampon important, carles stations de pompage et les canaux de drainage, en tat de bon
fonctionnement, peuvent rgler le niveau d'eau dans ces zones inondes.
2 Le terme vaporation totale constitue l'lment fondamental dedeficit travers les Chotts.
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Chap. 1 Contexte gnral
1.3.5Conclusion sur le climat :
Le climat de la rgion de Ouargla est connu par son aridit
marque notamment par la faiblesse et l'irrgularit des prcipitationsd'une part, et par les amplitudes thermiques et les tempratures tros
leves d'autre part. Cette aridit ne se constate pas seulement en fonction
du manque de pluies, mais aussi par une forte vaporation qui constitue
l'un des facteurs climatiques majeurs actuels qui rgnent dans la
rgion.
Ce climat est de type mditerranen aride, malgr l'effet de la
continentalit, il est caractris par un Hiver doux et une priode de
scheresse prolonge domine par des vents de direction SW-NE.
L'exploitation des donnes disponibles a permit d'tablir un bilan
hydrologique global semble reflter convenablement le phnomne de la
remente des eaux. Ce sont les eaux d'irrigation mal draines qui
favorisent l'lvation du niveau d'eau dans la nappe phratique.
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Chap.2 :
HYDROGEOLOGIE
- LE SYSTEME AQUIFERE DU SAHARA SEPTENTRIONAL
- LA NAPPE PHREATIQUE DANS LA CUVETTE DE OUARGLA
- ACTIONS RECOMMAND&ES POUR CONTROLER LE NIVEAU DE
LA NAPPE PHREATIQUE
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Chap. 2 Hydrogologie
ANALYSE HYDROGEOLOGIQUE
2.1LE SYSTEME AQUIFERE DU SAHARA SEPTENTRIONAL :
2.1.1Introduction :
Le Systme Aquifre du Sahara Septentrional (SASS) s'tend sur
une vaste zone dont les limites sont situes en Algrie, Tunisie et
Libye.
Ce bassin renferme une srie de couches aquifres qui ont t
regroupes en deux rservoirs appels le Continental Intercalaire (CI) et
le Complexe Terminal (CT).
Le domaine du SASS couvre une superficie d'environ 1 000 000 km2
dont 70 % se trouvent en Algrie, 24 % en Libye et 6 % en Tunisie
(Fig. 2-1) et s'tend du Nord au Sud, depuis l'Atlas saharien jusqu'aux
affleurements du Tidikelt et du rebord mridional du Tinrhert et d'Ouest
en Est depuis la valle du Guir-Saoura jusqu'au Graben de Hun en Libye.
Ce bassin se subdivise en trois sous-entits : les deux sous-bassins du
Grand Erg Occidental et du Grand Erg Oriental qui sont des cuvettes coulement endorique aboutissant dans des dpressions fermes 'chottset sebkhas(et le plateau de la Hamada El Hamra.
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Chap. 2 Hydrogologie
2.1.2.1Gomtrie du "CI" :(Fig.2-2)
L'paisseur utile totale de ce rservoir (paisseur des dpts
permables eau douce) dpasse 250 m dans la plus grande partiedu systme tudi. Elle atteint 1000 m au Nord-Ouest (Ouest de
Ghardaa) et au Centre (Ouest de la dorsale primaire d'Amguid). Elle
tombe une centaine de mtres au Nord, dans le secteur du Chott EL
Gharsa, localement sous le Grand Erg Oriental (Ouest d'El Borma), et en
Libye sous J. Nefusa.
La nappedu "CI" est libre dans les zones d'affleurement, captive non
jaillissante sous le Grand Erg Occidental, le M'Zab, le Tademat, le
Grand Sud Tunisien et la Hamada El Hamra; fortement artsiennejaillissante (avec des tempratures leves) sur tout le domaine Oued
Rhir, Souf, Djrid, Grand Erg Oriental et Chott Fedjaj.
Fig. 2-2 :Coupe hydrogologique transversale du "CI" (UNESCO, 1972)
2.1.2.2Pizomtrie du "CI" :(Fig.2-3)
Pour laborer la carte pizomtrique du "CI", les donnes
publies dans les tudes prcdentes (ex : ERESS, 1972), ont t mises
contribution. Nous utiliserons la carte pizomtrique du "CI", labore
dans le cadre du projet SASS (OSS, 2003a et b).
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Chap. 2 Hydrogologie
Cette carte dfinit l'coulement de la nappe l'tat ' naturel (, peu oupas influenc par pompage.
L'examen de cette carte met en vidence les zones d'alimentation,indiques par les directions d'coulement.
Il s'agit :
- Du pimont sud atlasique au Nord et Nord-Ouest;
- Du Tinrhert au Sud;
- Du Dahar l'Est.
L'essentiel des rserves de cet norme rservoir correspond de l'eau
infiltre au cours des priodes pluvieuses du Quaternaire. Toutefois, unerecharge actuelle, estime globalement 400 hm3/an, s'effectue :
- De faon directe par infiltration des ruissellements qui se produisent
sur les zones priphriques d'affleurements, notamment aux piedmonts de
l'Atlas Saharien (au Nord-Ouest), dans le massif du Dahar (Tunisie),
ventuellement sur les rebords ouest (Touat et Gourara) et au Sud
du plateau du Tademat (Tidikelt), ainsi que sur le rebord sud du plateaudu Tinhert et sa prolongation en Libye;
- De faon indirecte dans le Grand Erg Occidental travers lessables dunaires et du Complexe Terminal, dans la rgion o il n'existe
pas de separation impermable entre les deux rservoirs, ainsi que par
apport latral ou drainance en provenance du puissant aquifre
palozoique dans la partie libyenne du rservoir.
L'coulement de cette nappe se produit :
-- Dans le sens Nord-Sud (concernant le sous-bassin du Grand Erg
Occidental), c'est--dire : du piedmont de l'Atlas Saharien vers les zones
d'affleurement (et d'exutoire) des rebords du plateau de Tademat l'Ouest;
-- Dans le sens Sud-Nord (concernant le sous-bassin du Grand
Erg Oriental), c'est--dire : du rebord sud du plateau du Tinhert versles golfes de Syrte et de Gabs;
-- Dans le sens Ouest-Est, o les eaux en provenance de l'Atlas
Saharien, se convergent vers l'exutoire tunisien (golfe de Gabs).
C'est la dorsale du M'Zab ((laxe N-S)) qui spare l'coulement dans
les sous-bassins Occidental et Oriental en ces deux directions distinctesprcites (N-S et S-N).
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Fig. 2-4 : Rabattements 2000-2050 au "CI" (OSS, 2003)
2.1.2.4Conclusion :
La formation du "CI" est reprsente par des dpts
continentaux sablo-grseux et sablo-argileux du Crtac Infrieur. C'estun systme aquifre multicouche dont la profondeur atteint localement
2000 m et dont la puissance varie entre 200 et 400 m, Ouargla, il est
exploit entre 1 150 m et 1 350 m de profondeur.
Les paramtres hydrodynamiques ont t mesurs par des pompages
d'essais puis homogniss et complts par le calage des modles de
simulation hydrodynamique (ERESS, 1985). Une valeur de 8.10-3
m2/s a
t dfinie pour la transmissivit et 10-3
pour le cfficient
d'emmagasinement (ANRH-Ouargla, 2001).
La recharge actuelle de la nappe du "CI" estime 8,5 m3/s sur le
territoire Algrien s'effectue par infiltration des prcipitations sur les
bordures du bassin, tout au long des oueds qui descendent des massifsmontagneux, notamment de l'Atlas Saharien au N-W et du Dahar l'Est.
Des ruissellements en bordure de plateaux peuvent galement participer
l'alimentation de la nappe sur les bords de Tademat et de Tinrhert, de
mme que l'infiltration des pluies sur le Grand Erg Occidental.
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Chap. 2 Hydrogologie
Les prlvements s'levaient en 1998 25 m3/s. Ils s'effectuent
principalement aux dpens des rserves. La nappe dstocke raison de
16,5 m3/s, ce qui provoque une baisse des niveaux pizomtriques, de
l'artsianisme et une rduction du dbit aux exutoires.
Il est recommand, l'chelle de la cuvette de Ouargla, de limiter les
prlvements pour mnager la ressource et de remplacer, pour l'irrigation
des palmeraies, les eaux de cette nappe par des eaux d'assainissement
traites.
Les observations recommandes pour suivre l'volution de cette
ressource sont :
- Installation et relev de compteurs sur les deux foragesoprationnels de la zone d'tude (El H'deb 1 et 2);
- Installation et relev de manomtre sur un ou plusieurs
forages abandonns pour suivre l'volution de l'artsianisme.
Une baisse de l'artsianisme provoque une baisse de dbit des forages
artsiens. Il peut tre utile de connatre cette baisse non seulement dans
un but scientifique, mais aussi pour viter de l'attribuer tort uncolmatage des forages.
2.1.3Le Complexe Terminal(CT) :
Il est not dans l'tude OSS (2003b) que classiquement, et selon
la dfinition de Kilian (1931), le terme ' Continental Terminal (dsignait les formations continentales, sableuses et argileuses du Mio-
Pliocne. Mais d'aprs Bel et Demargne (1966) : ' La nappe duContinental Terminal contenue dans les sables du Mio-Pliocne est plus
ou moins en relation avec les nappes de l'Eocne, du Snonien et du
Turonien, de sorte qu' l'chelle de l'ensemble du Sahara, on peut
considrer que ces diffrents niveaux forment une seule et mme nappe -la nappe du Continental Terminal - par opposition au Continental
Intercalaire (.
C'est avec le projet ERESS que l'on verra apparatre la notion de
'Complexe Terminal (, appellation publie pour la premire fois par Belet Cuche (1969).
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Le terme de ' nappes du Complexe Terminal ( qui groupe sous unemme dnomination plusieurs aquifres situs dans des formations
gologiques diffrentes, a t retenu car ces nappes font bien partie d'un
mme ensemble hydraulique.
Les intercommunications entre Snonien, Eocne et Mio-Pliocne sont
videntes sur l'ensemble du Bassin, l'exception de la region des chotts
o l'Eocne moyen et suprieur impermable vient s'intercaler.
La nappe turonienne est plus individualise par suite de la couverture
impermable du Snonien infrieur. Cependant, ses niveaux concordent
avec ceux du Snonien ou du Mio-Pliocne sur la bordure du bassin.
La profondeur du "CT" est comprise entre 100 et 600 m et sa puissancemoyenne est de l'ordre de 300 m (Fig.2-5).
Fig. 2-5 :Coupe hydrogologique transversale du "CT" (UNESCO, 1972)
Le Complexe Terminal affleure aux endroits suivants :
- Au Nord, dans le sillon des chotts algro-tunisiens;
- $l'Est, le long du flanc oriental du Dahar;- Au Sud, sur les plateaux de Tinrhert et de Tademat;
- $l'Ouest, sur la dorsale du M'Zab.
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2.1.3.1Pizomtrie du "CT" :
Comme pour le "CI", la construction de la carte pizomtrique
du "CT" est le rsultat de l'accumulation des contributions successiveslabores depuis quarante ans, depuis la publication par Cornet (1964) de
la premire carte pizomtrique couvrant tout le 'Continental Terminal (du Sahara. Parmi les contributions les plus significatives, on peut citer
notamment Bel et Cuche (1969) et le Projet ERESS (1972).
L'ensemble de ces travaux a permis de dresser une carte pizomtrique' initiale (ou encore peu influence par pompage, l'chelle du bassindu Sahara Septentrional (Fig.2-6).
Cette pizomtrie a concern les formations calcaires snoniennes et
ocnes ainsi que les sables du Pontien (O. Rhir et Djrid) assez souvent
en relais hydrogologiques. Elle se raccorde parfaitement et permet
d'avoir la continuit de l'coulement souterrain en passant d'une zone
l'autre (OSS, 2003).
L'examen de la carte pizomtrique met en vidence les zonesd'alimentation, savoir :
- L'Atlas Saharien au Nord-Ouest;
- Le Dahar l'Est;- Le Tinrhert au Sud;
- Les monts du M'Zab.
La permanence d'une alimentation actuelle (quivalente 750 hm3/an
'M. Baba sy, 2005() du rservoir est vraisemblable enplusieurs rgions :-- Sur les bordures relativement arroses du bassin, par infiltration
directe sur les affleurements calcaires (Snonien, Eocne infrieur et
Turonien), ou au travers des nappes d'infro-flux des oueds : bordure
Sud-Atlasique, M'Zab et Dahar;
-- Dans les deux grands Ergs (Occidental et Oriental), par
infiltration de pluies exceptionnelles au travers des formations dunairespermables.
L'coulement de cette nappe se produit :
-- $ partir de la dorsale du M'Zab, o l'ensemble de l'coulementconverge vers la zone des Chotts (c'est--dire qu'il se renverse et
s'effectue du Sud vers le Nord sous le Grand Erg Oriental);
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-- Dans le sens Ouest