Vulnerabilite de La Nappe Alluviale de Tebssa Morsott Face Aux Polluants.

7/25/2019 Vulnerabilite de La Nappe Alluviale de Tebssa Morsott Face Aux Polluants.

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UNIVERSITY BADJI MOKHTARANNABA

UNIVERSITE BADJI MOKHTARANNABA

Facult des Sciences de la TerreDpartement de Gologie

Prsente en vue de l'obtention du diplme de Doctorat d'Etat

Option

Hydrogologie

Par

KACHI Slimane

Directeur de thse: KHERICI Nacer Professeur, Universit de Annaba

Devant le juryPrsident: HAMAMI Mounir Professeur, Universit de SkikdaExaminateur : OUMEDOUR Rabah Professeur, Universit de GuelmaExaminateur : MANSOURI Rachid M.de Conf. Universit de GuelmaExaminateur : DERRADJI Fadel M.de Conf. Universit de Annaba

Examinateur : HANI Azzedine M.de Conf. Universit de Annaba

Octobre 2007


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I

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II

Rsum

Compte tenu de la tendance actuelle de l'accroissement de la demande en eau, l'puisement prvi-sible et la pollution des ressources en eau douce de certaines rgions du pays, risque s'il n'est pascorrectement gr de poser un problme majeur l'avenir (notamment dans les rgions semi-aride)o le problme primordial de trouver de l'eau en quantit suffisante a eu tendance se minimiseret mme faire oublier celui de la qualit.

Ce travail a t ralis en zone semi-aride et concerne la nappe alluviale de Tebessa-Morsott (ex-trme Nord-Est Algrien). Elle constitue une source d'eau potable fiable pour prs de 120 000 ha-bitants. Actuellement, elle se trouve trs menace par de nombreux foyers de pollution en particu-lier, les rejets des eaux domestiques et des petites industries qui sont dverss dans la nappe sanstraitement pralable et en dehors de toute mesure de protection de lenvironnement et des res-

sources en eau.

Dans le bassin de Tebessa-Morsott, les formations de calcaires du Crtac constituent les bordureset les formations meubles d'origine continentale sigent au centre et se rpartissent uniformmentdans la plaine et constituent un systme aquifre nappes empiles. Un coulement compartimen-t des eaux souterraines se fait suivant une direction Sud-Est/Nord-Ouest. L'infiltration ne laissepercoler que 1% des prcipitations, donc l'alimentation indirecte travers les bordures est la plusimportante et qu'elle doit tre la plus considre.

L'tablissement de la relation entre les donnes gophysiques et hydrodynamiques a conduit l'valuation thorique des paramtres hydrodynamiques (T, K et porosit), d'o leur meilleure

connaissance au sein de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott.

Une protection efficace de la plaine, exige une bonne connaissance des donnes gologiques, hy-drochimiques, climatiques et hydrogologiques ainsi que leur contribution dans le transfert despolluants. Ce qui nous a amen mieux comprendre l'origine des eaux souterraines, leur dyna-mique, leur chimisme, leur degr de potabilit et l'influence des activits anthropiques.

Pour viter que cette ressource ne devienne un facteur limitant du dveloppement de la rgion deTebessa, une gestion approprie des ressources disponibles, une planification des usages est n-cessaire. Sur le plan qualitatif, un diagnostic gnral sur l'tat de sant de la nappe doit tre menpour identifier les types de polluants, leur origine (naturelle ou anthropique) ainsi que les zones haut risque de contamination.

Lapplication de la mthode DRASTIC avec une amlioration dans l'tablissement des cartes th-matiques, bas sur le principe de discrtisation a permis daboutir une cartographie trs dtailledu degr de vulnrabilit la pollution de la nappe. Les zones vulnrabilits couvrent 39.5% etconcerne les zones urbaines de Tebessa ville, Hamamet, Morsott et Boulhef-edyr. Dans ces zonesest concentr un trs grand nombre de forages do provient 70% de leau potable de Tebessa etmontrent dj des indices de pollution. Donc, quelque soit les rsultats obtenu, une distance mini-male de 100 m devra sparer les primtres de protection rapproche des forages dA.E.P dans leszones vulnrables. Ceci, afin dassurer une protection maximale de ces forages contre la pollution.


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III

La pollution chimique ou bactriologique rsulte essentiellement des activits humaines et de lagologie du bassin et elle plus remarquable au centre de la plaine. Les eaux profondes (forages)sont chimiquement pollues, alors que les eaux de surfaces (puits) prsentent une pollution mixte.

Enfin, cette tude constitue une premire base de travail dans un objectif de prendre en charge les

actions anthropiques sur la qualit de nos ressources d'approvisionnement en eaux souterraines.


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IV

ABSTRACT

Taking into account the current tendency of the increase in the demand for water, foreseeable ex-haustion and the pollution of the fresh water resources of certain areas of the country, risk if it isnot correctly managed, to pose a major problem in the future (in particular in the areas semi-arid)

where the main problem is to find water in sufficient quantity tended to be minimized and to evenmake forget the quality side

This work was achieved in semi-arid zone and relates to the alluvial aquifer of Tebessa-Morsott(the extreme Algerian North-East). It constitutes the main source of drinking water for nearly 120000 inhabitants. Currently, it has been threatened by numerous pollution sources that have beenincreased due to lack of environmental protection measures for water resources, in particularwasted domestic and industry water which poured in the aquifer without any previous treatment

In the basin of Tebessa-Morsott, the Cretaceous limestone formations constitute the edges. Thecenter is coveredby the Quaternary clastic material of continental origin that is distributed uni-formly in the plain and constitutes an aquifer system with piled up aquifer. A compartmentalizedflow of ground waters is done according to a direction South-Est/Nord-West. The infiltrationleaves percolate only 1% of precipitations.

An effective protection of the plain requires a good knowledge of the geology, hydrochemistry,climate and hydrogeology and their contribution in the transfer of the pollutants. That leads us tobetter understanding of the origin of ground waters, their flow, their chemistry, their degree ofpotability and the influence of the anthropic activities.

To prevent this resource to become a limiting factor of the development of the area of Tebessa, a

suitable management of the resources available, a planning of the uses is necessary. On the quali-tative level, a general diagnosis on the health of the aquifer must be carried out to identify thetypes of pollutants, their origin (natural or anthropic) as well as the high-risk zones of contamina-tion.

The application of the DRASTIC method with an improvement in the establishment of the themat-ic maps that leads to a very detailed cartography of the degree of vulnerability pollution of the aq-uifer. The vulnerable zones cover 39.5% and located within the urban zones of Tebessa city,Hamamet, Morsott and Boulhef-Edyr. In these zones is concentrated a very great number of drill-ings that provide more than 70 % of the total drinking water needs and already show pollution in-dex. What ever the results obtained, a minimal distance of 100 m should separate the closer pe-

rimeters of protection to drillings in the vulnerable zones.

Chemical and bacteriological pollution results from the anthropic actions and geology and occursmainly in the center of the plain. Deep water (drillings) is chemically polluted, whereas the surfacewater (well) presents a mixed pollution.

Finally, this study constitutes a first base of work in the objective to deal with the human actionson the quality of our resources of water supply.


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V

Remerciements

Au terme de mon travail, il m'est agrable de remercier toutes les personnes et organismes ou

autres qui, de prs ou de loin, ont contribu la ralisation de cette thse, en particulier :Monsieur le Prof. KHERICI Nacer, de la facult des Sciences de la Terre de lUniversitdAnnaba, pour la confiance quil ma tmoign en acceptant ma candidature en tant que doctorantmalgr mon ge avanc. Il na jamais pargn un effort, me faire profiter de son exprience, cescritiques constrictives et les remarques subtiles ont t pour moi un encouragement illimit.

Mes remerciements sont adresss tous les membres de jury davoir accept de me faire la critiquede ce travail, en loccurrence :

Monsieur le Prof. HAMAMI Mounir, de lUniversit de Skikda, qui a bien voulu me fairelhonneur de prsider le jury, je le remercie pour sa disponibilit et quil trouve ici toute ma grati-

tude.

Monsieur le Prof. OUMEDOUR Rabah, de lUniversit de Guelma, davoir accept de juger cetravail et de participer au jury, quil me soit ainsi permis de le remercie sincrement.

Monsieur le Docteur MANSOURI Rachid, de lUniversit de Guelma, davoir accept dexamineret juger ce travail, quil trouve ici mes sincres remerciements.

Monsieur le Docteur DERRADJI Fadel, de lUniversit dAnnaba, davoir accept dtre membrede jury et de juger cette thse, je le remercie sincrement.

Monsieur le Docteur HANI Azzedine, de lUniversit dAnnaba, qui ma fait le plaisir de participer

au jury et dexaminer ce travail, je le remercie pour sa disponibilit.

A ceux qui ont mencourag et maide raliser ce travail, en particulier :

Melle le Prof. KACHI Djemaa, de lUniversit de Picardie, France, pour avoir maider publier mesarticles.

Monsieur le Docteur DIB Djelel, du Centre Universitaire Cheikh Larbi-Tebessi, Tebessa pour lacorrection et la mise en forme de mon premier article.

Aux personnels du laboratoire dE.P.D.M.I.A et dhygine de la wilaya de Tebessa en particulier,Messieurs MAATALLAH et ZAROUG Yacine de m'avoir accompagn sur terrain pour effectuerlchantillonnage et les analyses au laboratoire.

A tout le personnel de la direction hydraulique de la wilaya de Tebessa, en particulier MessieursMESSADI Hamid, MOSTEFAOUI Ali, KHOULIF Noureddine, YAHYAOUI El-Hadi etNOUADRIA Abdelhamid (D.S.A) pour la mise en ma disposition les documents disponibles.

A Tous les enseignants de la facult des sciences de la Terre, dpartement de gologie UniversitdAnnaba, en particulier ceux qui ont contribuent ma premire formation.

A tous les collgues du dpartement de gologie, Centre Universitaire Cheikh Larbi-Tebessi, Te-bessa, prcisment Messieurs GUEFAIFIA Omar et BOUFAA Kamel davoir maider raliser

les compagnes pizomtriques.


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VI

Mes sincres remerciements vont galement mes collgues du dpartement de Gnie Civil, Uni-versit de Guelma.

Enfin, j'exprime ma plus profonde reconnaissance toute ma famille pour leur inestimable soutiendurant ces annes.

KACHI Slimane

A ceux que je ne pourrais jamais remercier assez :

Mes parents

Mes frres et ma sur

Ma femme

Mes enfants

Ce travail est pour vous.


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VII

Introduction gnrale et objectif de l'tude....................................01

Chap.I Gnralit et tat de reconnaissance

1. Situation gographique........................042. Rseau hydrographique...................................043. La couverture vgtale.....................044. Aperu gomorphologique.. ........................05

4.1- Les monts septentrionaux.......................054.2- Les monts mridionaux.......................05

Chap.Aperu gologique

1. Introduction............................072. Description lithologique et stratigraphique....................073. Tectonique..................................07

3.1- Les phases de l'orogense.....................083.1.1- La phase fini-luttienne ......................083.1.2- La phase du Miocne infrieur...........................................083.1.3- La phase du Tortonien........................083.1.4- La phase du Pliocne infrieur.......................083.1.5- La phase du Pliocne suprieur..........................08

Conclusion..................................08

Chap.Hydro-climatologie

1. Introduction....................102. Etude des paramtres climatologiques : ...................10

2.1- Prcipitations....................................102.1.1-Variations moyennes mensuelles inter-annuelles des prcipitations......................102.1.2-Variation inter-annuelle des prcipitations.........................102.1.3- Coefficient pluviomtrique........................11

2.2- Temprature......................122.2.1-Variation moyenne mensuelle inter-annuelle des tempratures..........................122.2.2-Variation inter-annuelle des tempratures...........................13

2.3- Le vent...........................133. Type de climat :.............................13

3.1- Calcul de lindice daridit de DE MARTONE(1923).......................................133.1.1- Indice d'aridit mensuel.....................15

3.2- Diagramme Ombrothermique......................154. Bilan hydrique...................................15

4.1- Estimation des paramtres du bilan.......................164.1.1- Lvapotranspiration.....................16

4.1.1.1- Estimation de lvapotranspiration potentielle (ETP)....................164.1.1.2- Estimation de lvapotranspiration relle (ETR).....................17

4.1.2- Calcul de ruissellement (R).........................184.1.3- Calcul de linfiltration (I)............................184.1.4- Estimation des rserves facilement utilisable (RFU)..........................18

4.2- Etablissement du bilan hydrique.................................19

Conclusion.....................................19


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VIII

ologieydrogHChap.IV.

1. Introduction..................................202. Gomtrie de laquifre...............................20 2.1-Prospection gophysique...........................20

2.2- Description lithologique et stratigraphique..........................20 2.3- Epaisseur du remplissage............................................................................24

2.4- Substratum ............................252.5- Echelle des rsistivits.........................25

2.5.1- Remplissage du Quaternaire.................25 2.5.2- Pliocne................26 2.5.3- Maestrichtien....................27 2.5.4- Turonien...................273.Hydrogologie de la plaine.............................29 3.1- Introduction.........................29 3.2- Identification des diffrents niveau aquifres.........................29 3.2.1- Le milieu fissur.......................29 3.2.2- Le milieu poreux..................30

3.3- Caractristiques hydrauliques du remplissage.......................30 3.4- Comportement hydrodynamique............................30 3.4.1- Carte pizomtrique.................30 3.4.2- Conditions dalimentation....................31 3.4.3- Sens dcoulement des eaux souterraines................32 3.4.4- Relation oued-nappe................32 3.4.5- Relation sources-nappe...............35 3.5- les grands problmes d'hydrogologie...........................36 3.5.1- Structure...................36 3.5.2- Hydrogologie..................................36

3.5.2.1- La pluralit des diffrents niveaux aquifres..................36 3.5.2.2- L'htrognit de l'aquifre...............36 3.5.2.3- Systme aquifre nappes empiles.................36

3.5.2.4- Seuil hydraulique (artsianisme)...................36 3.5.2.5- Structure onduleuse du substratum...............36 3.5.2.6- Hydrodynamique..............37 3.5.2.7- Conditions d'alimentation.................37 3.5.3- Les pertes.............37 3.5.4- Exploitation.............37 3.5.5- Pollution..................................373.6- Paramtres hydrodynamiques.............38 3.6.1- La transmissivit...............38 3.6.1.1- Carte de transmissivit.................38 3.6.2- La permabilit.........................39 3.6.2.1- Carte de permabilit................39 3.7- Estimation des paramtres hydrodynamiques par sondages lectriques..........42

3.7.1- Modle de transmissivit et permabilit..........................42 3.7.1.1- La rsistance transversale.................42 3.7.1.2- La rsistivit lectriques des roches et leffet des sels.................43 3.7.1.3- Relation rsistance transversale et transmissivit........................44 3.7.1.4- Etablissement du modle de transmissivit.....................46 3.7.2- La porosit.............51 3.7.2.1- La loi d'Archie..............51 3.7.2.2- Etablissement de la carte de la porosit totale..................52Conclusion..........53


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IX

ydrochimieHChap.V.

1. Introduction.............552. Chimie des eaux souterraines de la plaine..............55 2.1- Origine des eaux..............55

2.2- Facis chimique................55

2.2.1- Eaux des forages (profondes)..................55 2.2.1.1- Interprtation des donnes chimiques................55 2.2.1.2- Interprtation des donnes physiques...............57

2.2.1.3- Relation facis chimique et lithologie de l'aquifre..................592.2.1.4- Norme de potabilit...............59

2.2.2- Eaux des puits (faible profondeur)......................60 2.2.2.1- Les paramtre physiques................61a) Compagne d'chantillonnage(avril, 1993)............................61b) Compagne d'chantillonnage(mai, 1998).............................64c) Compagne d'chantillonnage(mai, 2002).............................67 2.2.2.2- Les paramtres chimiques...........................70

1. Introduction.....................70

2. Facis chimique (formule ionique).............................71 3. Norme de potabilit............................72 4. Cartographie des lments chimiques............................75 4.1- Carte de Calcium..................................75 4.2- Carte de Sodium...............................76 4.3- Carte des Bicarbonates.................................76 4.4- Carte des Chlorures..................................76 4.5- Carte des Sulfates.....................................76 4.6- Carte des Nitrates.................................76Conclusion................................80

ap.VI. Evaluation de la pollution et de la vulnrabilithC

1. Introduction...........812. Pollutions..............81 2.1- Dfinition..............81 2.2- Normes de potabilits............81 2.2.1- Paramtres chimiques naturels........................82 2.2.2- Paramtres concernant des substances indsirables....................82 2.2.3- Paramtres concernant des substances toxiques.............82 2.2.4- Paramtres biologiques.......................82 2.3- Classification de la pollution..........82 2.3.1- En fonction de l'origine de la pollution...........82 2.3.2- En fonction de la nature des polluants............83 2.3.3- En fonction de la rpartition gographique.............83 2.3.4- En fonction de la rpartition dans le temps.............83

2.4- Principaux sources de pollution dans la plaine...........83 2.4.1- La pollution domestique..........84 2.4.2- La pollution industrielle..............84 2.4.3- La pollution agricole...........85 2.4.4- La pollution gologique..........852.5- Evaluation de la pollution...........86 2.5.1- Introduction......86 2.5.2- Paramtres indsirables........86 2.5.2.1- Ammonium......86 2.5.2.2- Les nitrates...........87 2.5.2.3- Fluor.........88 2.5.2.4- Fer........90 2.5.2.5- Zinc et Plomb...........90 2.5.3- Les paramtres physiques..................91 2.5.3.1- La salinit..........91 2.5.3.2- La temprature......................94


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X

2.5.3.3- Acidit. ...............................................962.5.3.4- Duret ..............96

2.5.4- Les paramtres microbiologiques.........99 2.5.4.1- Introduction.......................................99

2.5.4.2- Choix des sites de prlvements ..................................................................................100 2.5.4.3- Interprtation des rsultats................100 2.5.4.4- Corrlation entre les coliformes et les teneurs en nitrates ...........104Conclusion.................................................................................................................................105 2.5.5- Les paramtres concernant les pesticides..............105

2.5.6- Rpartition des lments chimiques selon la profondeur de l'eau.................106 2.5.6.1- Les lments majeurs..........106 2.5.6.2- Les lments indsirables................1092.6- Mcanismes de transport des polluants...............111

2.6.1- Introduction...............1112-6-2- Les principes de l'coulement souterrain ....................................................................111

2.6.3- Ecoulement souterrain sous l'influence d'un pompage.............112 2.6.4- Les quations de l'coulement souterrain en milieu poreux.................112

2.6.5- Le transport du solut en milieu poreux...............113 2.6.5.1- Mcanismes rgissant le transfert de masse ............113 2.6.5.2- Les paramtres influenant la dispersion..............114 2.6.6- Essais de traage en eau souterraine...............115 2.6.6.1- Introduction...............115 2.6.6.2- Ralisation d'un essai de traceur en milieu poreux...............115 2.6.6.3- Mthode au chlorure de sodium................1161. Site d'El-Hamamet..............116

1.1- Rgime d'coulement........116 1.2- Mode d'injection........116 1.3- Echantillonnage.............116 1.4- Rsultats des analyses du traceur..........116 1.5- Interprtation.........116

2. Site de Boulhef-edyr...............121 2.1- Rgime d'coulement.............121 2.2- Mode d'injection.............121 2.3- Echantillonnage..............121 2.4- Rsultats et analyse du traceur..............121 2.5- Interprtation..........121Conclusion..........1242.7- Dfenses naturelles contre les polluants.............124 2.7.1- Recouvrement argileux de la plaine..........1252.8- Evaluation de la vulnrabilit..............1262.8.1- Concept de vulnrabilit..............126

2.8.2- Les mthodes de vulnrabilit...........1262.8.2.1- EPIK..................127

2.8.2.2- RISK......................127 2.8.2.3- GOD.............1282.8.2.4- DRASTIC..................128 2.8.2.4.1- Principe de la mthode DRASTIC..........1282.8.2.4.2- Acquisition des donnes.....................1302.8.2.4.3- Elaboration des cartes thmatiques des sept paramtres ......................130

2.8.2.4.4- Carte de vulnrabilit........132 2.8.2.4.5- Carte de vulnrabilit relative aux pesticides..........132Conclusion..........133

mtre de protection des ouvrages de captagePriChap.VII.

1. Introduction........1392. Objectif de la protection du champ captant............1393. Dtermination des primtres de protection en milieu granulaire..............140


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XI

3.1- Mthodologie...........140 3.1.1- Approche cartographique...........140 3.1.2- Approche empirique...........140 3.1.2.1- Mthode de Rehse...........140 3.1.2.2- Mthode gomtrique..........141 3.1.3- Approche graphique (mthode d'Albinet et al, 1972)..........141

3.1.4- Approche hydrodynamique..........141 3.1.4.1- Mthodes volumiques..........141 3.1.4.2- Mthodes analytiques..........142 3.1.4.3- Mthode de Wyssling..........143 3.1.4.4- Mthodes numriques..........144 3.1.5- Approche mixte..............145 3.1.5.1- Mthode 3A2E.........1453.2- Les primtres de protection............146 3.2.1- Dfinition..................146 3.2.1.1- Primtre de protection immdiate...............146 3.2.1.2- Primtre de protection rapproche..................147 3.2.1.3- Le primtre de protection loign...................147 3.2.2- Dlimitation des primtres de protection.................148

3.2.2.1- Choix des mthodes.........................148 3.2.2.2- Primtre de protection immdiat....................148 3.2.2.3- Primtre de protection rapproch...............148 3.2.3.4- Primtre de protection loign...............149Conclusion...........154

Conclusions gnrales et perspectives..............................................................................156Bibliographie.............160


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1

Introduction gnrale et objectif de l'tude.

Le taux de ressources en eau naturelle par habitant, exprime la richesse ou la raret relative deleau dun pays. En Algrie le potentiel est de 500 m3/hab/an. Il est bien en dessous du seuil (1000m3/hab/an) communment admis comme seuil critique indiquant lapparition de pnuries et de

crise latente deau.

Les ressources en eau naturelle par habitant lchelle du pays se situeraient autour de 720m3/hab./an vers lhorizon 2020. A cette date 14 millions dhabitants, soit 35 % de la populationtotale du pays, disposeraient de moins de 500 m3/hab/an. Ces indicateurs montrent que la pnuriechronique deau est une donne structurelle dont il faut tenir compte, lavenir, dans les politiqueset les stratgies de gestion des ressources en eau.

Dans de nombreux pays en dveloppement, le problme primordial de trouver de l'eau en quantitsuffisante a eu tendance se minimiser et mme faire oublier celui de la qualit.

Nous dcouvrons la valeur de leau, que ce nest pas un bien inpuisable, et de plus cest un bienfragile qui intgre toutes les agressions que nous faisons subir notre environnement. En effet,celle-ci suit un cycle et elle est prsente partout : dans latmosphre, sur terre et dans les ocans.Nous devons donc, viter de lexploiter et plutt la grer et la protger. De ce fait, nous devonsrevoir compltement notre faon dutiliser certains produits comme les nitrates et les produits phy-tosanitaires et notre faon dutiliser leau elle-mme.

C'est pourquoi une stratgie globale de protection et de gestion des ressources en eau potable ap-parat comme une des responsabilits primordiales des collectivits qui se doivent dlivrer une eauconforme aux normes sanitaires. Bien que l'eau puisse tre traite par diffrentes filires avant

d'tre distribue, il apparat important de protger au mieux les ressources (sources, puits, forages,etc.) de toute pollution extrieure.

Pour la nappe alluviale de Tebessa-Morsott, nous savons qu'elle est fortement sollicite et ali-mente actuellement plusieurs centres urbains d'une population d'environs de 120000 habitants re-prsentant 50% de la population de la Wilaya, avec un dbit mobilis denviron de 500 l/s. A tra-vers ces chiffres, nous pouvons dire que l'importance de la nappe n'est pas dmonter et constituela base de la stratgie de dveloppement conomique et sociale de cette rgion.

Actuellement, elle se trouve trs menace par de nombreux foyers de pollution en particulier lesrejets des eaux domestiques et des petites industries qui sont dverss dans la nappe (juste en aval

des zones urbaines) sans traitement pralable et en dehors de toute mesure de protection delenvironnement et des ressources en eau. L'utilit de l'valuation et de la prvision des risquespotentiels dcoulant du milieu naturel est vident surtout lorsquon sait que la profondeur de leaune dpasse pas quelques mtres au centre de la plaine.

Des fortes concentrations en nitrate variant de 48 96 mg/l ont t dj observes dans la plainedepuis les premires analyses effectues par la Direction de lhydraulique en 1975/76. Rcem-ment, des teneurs trs leves en certains lments polluants en particulier en nitrate, fluor et am-monium sont enregistres.

Lexploitation intensive, dautant plus intensive en priode sche, a provoqu le tarissement de la

source de Ain Chabro et rcemment la source thermale d'El-Hamamet, crant un gradient hydrau-lique fort qui contribue une large dispersion des polluants et le phnomne devient difficilementcontrlable ;


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2

Dans le cadre du projet de dveloppement agricole (F.N.R.D.A), plus de 60 forages dont la pro-fondeur varie de 60 100 m ont t raliss dans la plaine. Le sol est compos par des alluvionspauvres en matires organiques do une utilisation intensive des engrais pour maintenir la pro-ductivit du sol.

Devant cette situation qui volue de jours en jours, il faut dores et dj prendre toutes les mesuressuccessibles de garantir une bonne qualit des eaux satisfaisant les besoins futurs. En absence detoute mesure de protection, lapproche prventive, par la cartographie de la vulnrabilit des eauxsouterraines de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott est incontestable.

Ces proccupations impliquent la ralisation d'un diagnostic gnrale sur l'tat de sant de lanappe et les causes et voies de contamination. Ceci sous-entend que les principales sources et lemode de dispersion des polluants soient identifis ainsi que les zones sensibles aux polluants desurfaces.

Diverses mthodes de vulnrabilits existent, dont la plus utilises est la mthode DRASTIC. Elle

est propose par le sous-groupe PCSM (Point Count System Model) qui a t mise au point parAller et al. (1985), dont lobjectif est dvaluer les risques de pollution des eaux souterraines.

En effet, la protection efficace de cette ressource requiert la bonne connaissance de la gologie,hydro-climatologie, hydrogologie et hydrochimie de la nappe.

Le premier chapitre est consacr au rassemblement des donnes concernant la zone d'tude. Ilsagit en loccurrence de la situation gographique, du rseau hydrographique et des propritsgomorphologiques.

Le deuxime chapitre traite de la gologie du bassin d'effondrement de Tebessa-Morsott qui d-termine la structure et la dimension du milieu aquifre et vise aussi une meilleure utilisation desconnaissances gologiques dans la protection des ressources en eaux souterraines.

Le troisime chapitre est consacr lanalyse des paramtres hydro-climatiques de la zone dtudepour aboutir l'tablissement du bilan hydrique.

Le quatrime chapitre traite de lhydrogologie de la plaine. Pour se faire la gomtrie de l'aqui-fre et la lithologie du remplissage alluvionnaire a t prsent. Ainsi que l'utilisation des donnesgophysiques pour l'valuation de certains paramtres hydrogologique en l'occurrence, la trans-missivit, la permabilit et la porosit totale. Aussi les grands problmes d'hydrogologie de la

plaine ont t voqus.Dans le chapitre cinq sont prsentes l'interprtation d'un ensemble de donnes hydrochimiquesanciennes et d'autres mesures rcemment sur le terrain et au laboratoire.

L'valuation de la pollution et de la vulnrabilit sont prsentes ainsi que les mthodes de vuln-rabilit dans le chapitre 6.

Le chapitre sept rsume les diffrentes mthodes de dlimitation des primtres de protection desouvrages de captages et leurs dimensions pour le cas de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott.

Enfin, des perspectives ce travail seront voques en conclusion, en terme d'utilisation futur desdonnes acquises, pour la modlisation ou dans un objectif d'amnagement du territoire en vu deprotger la nappe alluviale de Tebessa-Morsott.


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3

Chap. I. Gnralits et tat de reconnaissance

1- Situation gographique (fig.1) :

Tebessa est une ville trs ancienne, connue sous le nom de Thevest, durant l'poque romaine.Elle est situe lextrmit de lEst Algrien, faisant partie des frontires Algro-Tunisienne, environ 240 Km au Sud de Annaba, 200 Km au Sud-Est de Constantine et 90 Km au Nord deBir-el Ater.

La plaine de Tebessa-Morsott fait partie du bassin versant de la Medjerda et du sous bassin douedMellgue, dont l'altitude moyenne varie de 750 m au Nord et 900 m au Sud. Elle est allongegrossirement Nord-West/Sud-Est et correspond une vaste dpression ferme dune superficiedenviron de 600 Km. Elle est dlimite au Nord par Dj. Zitouna, au Sud par Dj.Tazbent, lOuest par Dj. Matloug et lEst par Dj. Djbissa et Bouramane.

Exceptionnellement, nous n'y retrouvons pas de chott comme dans la majorit des autres bassins.Seul, l'oued qui draine les eaux de la plaine, forme au Nord de Morsott de petites zones marca-geuses.

Sa population estime 120 000 habitants se caractrise par son extrme jeunesse et son fort tauxd'urbanisation. Tebessa est le chef lieu de la wilaya de Tebessa dont la population est estime prs de 520 000 habitants. La wilaya de Tebessa couvre une superficie de 13 396 km. La majoritde la population est concentre dans la ville de Tebessa relie aux zones urbaines de Bekaria,Boulhef-Eddyr, Hamamet, Bir D'heb, Ain Foda et Morsott.

Tebessa est une rgion vocation agropastorale clbre par la qualit de son mouton, la majest deson cheval et la splendeur de ses tapis. Foyer artisanal, Tebessa est aussi un important centrecommercial et agricole et possde beaucoup de ressources, minires de notorit mondiale (fer etphosphates), et forestires. Les cultures crales et marachres prdominent. Morsott au Nord,Hamamet l'Ouest et Bekaria au Sud-Est reprsentent les trois centres agricoles les plus impor-tants.

Tebessa, la ville natale de la grande figure Cheikh Larbi Tbessi dont la mmoire est toujours ho-nore, prserve, restaure et classe, n'chappe pas, loin s'en faut, la modernit. Malgr l'an-crage de son glorieux pass, Tebessa s'est rsolument tourne vers l'avenir.

2- Rseau hydrographique:

Les eaux de surfaces de la plaine de TebessaMorsott sont draines par oued El-kbir qui prendle nom d'Oued Ksob, aprs sa confluence avec oued Chabro. La majorit de ces cours deaux sontcaractriss par un coulement temporaire li aux pluies irrgulires de la rgion (fig.1).

3- La couverture vgtale:

La couverture vgtale est considre comme un facteur primordial pour la protection des solscontre l'rosion et la dsertification. Dans la plaine de Tebessa-Morsott, elle set pratiquement

inexistantes ou dtriore. On note la prsence d'un couvert vgtal discontinu o se dveloppe surles sols calcaires, le pin avec le genvrier et localement le chne qui constitue de trs beaux forets,malheureusement est localement exploit.


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4

Sur la plaine, les alluvions ne permettent que des rcoltes de crale, par contre on note la pr-sence de figuier de barbarie, par ailleurs une vgtation de saison envahit les sols sals du centrede la plaine.

4- Aperu gomorphologique (fig.2):

La plaine de Tebessa-Morsott correspond un grand foss d'effondrement qui s'lve une alti-tude de 800 m, entoure de part et d'autre par deux grands ensembles de masses calcaires, sparespar des dpressions.

Lvolution morphologique dans cette rgion a conduit un faonnement de reliefs typique pourun terrain sdimentaire, caractris par un contraste lithologique qui se matrialise par loppositiondes pentes trs faibles au centre de la plaine (2%), et les pentes fortes aux niveaux des bordures(18%). Ces reliefs sont forms d'un ensemble de synclinaux et anticlinaux facis prdominantsde calcaires et de marnes qui du point de vu stratigraphique datent du Crtac, de l'Aptien jusqu'auMaestrichtien et palogne avec la mise en place des formations triasiques.

4.1- Les monts septentrionaux:

Le passage des hautes plaines de Mellgue aux monts de Tebessa se manifeste par le resserrementdes plaines et par l'agrgation des units gomorphologiques tel que le val perch de Dyr et celuide Bou Rbaia. La majorit des plis dans cette bordure septentrionale sont tranchs par des faillestransversales.

4.2- Les monts mridionaux:

Au sud, le foss de Ain Chabro tranche les monts de Nememcha, interrompant les formes des re-liefs qui possdaient, auparavant une certaine symtrie.

Le relief devient de plus en plus complexe l'Est de Dj.Doukkane, une barrire oriente de l'Ouestvers l'Est avant de s'incliner vers le Nord-Est o elle ferme la plaine de Tebessa. Cette barrireprsente en petits massifs tels que Dj.Anouel, Dj.Azmor, Dj.Bouramane et Dj.Djebissa.


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Fig.1. Situation gographique et rseau hydrographique de la plaine de Tebessa-Morsott.

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Tebessa

El-Hamamet

Dj. BelkfifDj.Snouber

Morsott

Oued

El

Kbir

Boulhaf -Eddyr

Dj.Djebis

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Dj. Bouramane

Dj. Troubia

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Dj.Tazbent

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OuedSerdis

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Oued

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l

Bekaria

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0 5 10 Km

Fig.2. Croquis gomorphologique du bassin d'effondrement de Tebessa-Morsott(d'aprs F.Thomas, 1974)

UT

EISI

N

Lgende

Quaternaire

Trias

Limite d'unit gomorphologique

Faille

Limite d'tat

Tebessa

Algerie

AnnabaAlgerOran


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Chap.II. Aperu gologique

1- Introduction :

La gologie est un moyen dinvestigation trs utile en hydrogologie car elle permet didentifier

les diffrents niveaux stratigraphiques susceptibles dtre aquifre et de suivre leur volution danslespace de terrain dtude.

Le bassin de Tebessa-Morsott rsulte de l'effondrement des formations Crtaces et Eocnes avec,comblement progressif par des sdiments dtritiques d'origine Mio-plio-quaternaire. Cette sdi-mentation s'est faite principalement depuis les bordures escarpes (calcaires, marno-calcaires,marnes et grs). Un grano-classement s'est produit depuis les bordures vers l'axe de la plaine. Enbordures, on rencontre de gros cailloutis, des galets de calcaire, au centre les limons rcents argi-leux trs fins des oueds El-Kbir et Ksob.

Du point de vu hydrogologique, on peut distinguer deux types de milieux:

- Un milieu porosit d'interstice, compos par des sables, argiles et graviers constitue gnrale-ment les nappes deaux de faible profondeur et occupe le centre de la plaine;- Un milieu fissur concerne les formations carbonates des bordures, constitue les nappes pro-fondes.

2- Description lithologique et stratigraphique (fig.3):

La description lithologique des principaux facis caractrisant la plaine de Tebessa-Morsottmontre:

- Une formation triasique sous forme de diapir disloquant les formations sus-jacentes, affleuranten bordure du bassin et au niveau de la zone de Bekaria (Dj.Djebissa), Bir D'heb (Dj.Belekfif), Dj.Hameimet et au Nord de Morsott. Cette formation a une grande importance sur la salinit de lanappe.

- Une formation carbonate reprsente par dimportantes couches de calcaires fissures et desmarnes dage Crtac. Cette formation est trs nette au niveau des bordures de la plaine.

- Un important dpt alluvionnaire dage Mio-plio-quaternaire (sables, argiles, limons et gra-viers) qui occupe la surface de toute la plaine et surtout au piedmont des reliefs accidents en dis-

cordance avec les formations prcdentes.Enfin, une carte regroupant les principaux facis gologique du bassin d'effondrement de Tebes-saMorsott a t produite partir des cartes gologiques de Tebessa, Morsott et Meskiana.

3- Tectonique (fig.4):

La plaine de Tebessa-Morsott correspond un bassin de sdimentation modrment subsident(W.M.Kowalski et al, 1997; G.Dubourdieu et G.Durozoy, 1950). Cest une fosse dorigine tecto-nique qui sest forme au Tertiaire et au Quaternaire dans laquelle sont accumules des formationsdtritiques, reposant sur un substratum marneux au centre de la plaine et sur les calcaires aux bor-

dures.


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7

Le foss deffondrement de Tebessa est la consquence des mouvements tectoniques qui a subicinq diffrentes phases dorigine Alpine tant responsables de la formation des grabens et deshorsts, ainsi que des structures plisses (W.M.Kowalski et al, 1997).

3.1- Les phases de lorogense:

3.1.1- La phase fini-luttienne :

Avec une contrainte maximale N330E, se manifestait par des plis de direction Atlasienne N50-60E, bien reprsents sur les cartes gologiques de la Meskiana (D.Kuscer et al, 1985), de Mor-sott (J.L.Bles, J.J.Fleury, 1970) et dEl-Aouinet (S.Dozet et al, 1985), mais moins nets sur celle deTbessa (G.Durozoy, 1956).

3.1.2- La phase du Miocne infrieur :

Responsable de la formation du bassin deffondrement dEl-ma-Labiod et celui de Kasserine-

Foussana en Tunisie.

3.1.3- La phase du Tortonien :

Responsable du premier pisode de leffondrement du secteur dEl-Aouinet, Sidi-Yahya. Elle semanifeste sous forme de dcrochement et de failles verticales. Il est responsable du diapirisme auSud du Dj.Belekfif-Hamamet, et dans la zone de Boukhadra.

3.1.4- La phase du pliocne infrieur :

Avec une contrainte maximale N90-135E, anticlinal de Bled Tebaga, synclinal de Draa Snouber,

anticlinal de Bir-Salem et repliement de lanticlinal Fini-luttien du Bouroumane.

3.1.5- La phase du pliocne suprieur :

Cest la plus active, durant laquelle des structures plisses, plus rcentes que le foss de Morsott,se sont produites. Il sagit de lanticlinal de Dj.Belekfif, le synclinal de Faidh et Obiz etlanticlinal d'oued Annaba. Ces plis orients, N160-170E, ont une contrainte maximale deN80E, dont la composante dextre est responsable de leffondrement du foss de Tebessa. Cettecomposante qui a provoqu le diapirisme au niveau de Dj.Djebissa, sest effondre dans le fossde Tebessa.

Conclusion:

En faisant le point sur les principaux facis gologiques, nous pouvons retenir deux milieux dupoint de vue hydrogologique: le premier porosit de fissure caractrisant les formations cal-caires du Maestrichtien, Turonien et Eocne, le deuxime est de permabilit d'interstice concerneles formations de la srie Mio-plio-quaternaire.

Les diffrentes phases tectoniques ont donns une structure trs faille la plaine et ont mis envidence plusieurs fosss (El-Hamamet, Tebessa ville, Bekaria et Morsott) au sein mme du grandfoss deffondrement de Tebessa-Morsott, posant un problme de continuit ou de communicationde la nappe alluviale pour un mouvement simple des eaux souterraines.Enfin, la tectonique et la structure du bassin ainsi les formations du Crtac aux bordures et duMio-plio-quaternaire au centre ont fait que la plaine Tebessa-Morsott est considre comme undes grands rservoirs en eaux souterraines dans la rgion.


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Fig.3. Cadre gologique du bassin d'effondrement de Tebessa-Morsott

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BekariaTebessa

El-Hamamet


Morsott

Oued

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Dj.Bouramane

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Limons rcents

Alluvionsanciennes

Eocne

Crtac sup.

Crtac moy.

Trias

Crtac inf.

Pliocne

Matrial d'pandage

ancien

LEGENDE

0 5 10 Km

DJ. Tazbent

Fig.4. Esquisse tectonique du foss d'effondrement de Tebessa-Morsott(W.M.Kowalski et al.1997)

Lgende

Anticlinal

Synclinal

Liaison probable

Limite d'unit gomorphologique

Point cot

Faille de bordure

0 5 10 Km


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Chap.III. Hydro-climatologie

1- Introduction:

L'Algrie du fait de sa situation gographique se caractrise par trois type de climat distinct rpar-tie de la manire suivante: climat mditerranen au Nord, semi-aride au centre (hauts plateaux) etaride (le grand Sahara).

La plaine de Tebessa-Morsott fait partie du second type. Dans ce qui suit, nous allons prsenter lescaractristiques hydroclimatiques du bassin qui jouent un rle important dans la connaissance deses ressources en eaux souterraines, de surfaces et les processus d'alimentation. Leurs variationsinfluent directement sur le potentiel hydrique et la qualit chimiques des eaux. Elle est dote detrois stations pluviomtriques de contrle localises El-Hamamet, Tebessa ville et Bekaria. Maisseule de Tebessa prsente des donnes d'observation sans lacune.

L'tude repose sur linterprtation des donnes des paramtres climatiques mesurs au niveau de lastation mtorologique de Tebessa (aroport) durant une priode bien dfinie (1972-2001).

2- Etude des paramtres climatologiques :

2.1- Prcipitations :

Ltude pluviomtrique prsente un intrt considrable en hydroclimatologie car elle nous permetdvaluer la lame deau tombe sur lensemble du bassin versant et son influence surlalimentation et le changement de comportement hydrodynamique des nappes aquifres.

2.1.1- Variations moyennes mensuelles inter-annuelles des prcipitations (fig.5):

La courbe de variation des prcipitations moyennes mensuelles sur une priode de 29 ans allant de1972 2001 montre que:

- Le mois le plus arros est le mois de mars avec une prcipitation moyenne mensuelle de42.56 mm.

- Le mois le moins arros est le mois de juillet avec une prcipitation moyenne mensuelle de11.46 mm.

- La hauteur moyenne mensuelle est de 362.81 mm.

2.1.2- Variation inter-annuelle des prcipitations (fig.6):

Lanalyse de la courbe de variation inter-annuelle des prcipitations sur une priode de 29 ans(1972 2001) montre une grande diffrence entre lanne la plus arrose (1972/1973) avec 625mm et lanne la plus sche (1996/1997) avec 207mm. La prcipitation moyenne annuelle est delordre de 362.81mm.


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Fig.5 : Variation moyenne mensuelle inter-annuelle des prcipitations

la station de Tebessa (1972/2001)

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Mois

Prcipitation(mm)

P (mm) 39.9 31.83 34.2 23.26 25.39 27.82 42.56 29.23 39.36 30.69 11.46 27.29

Sep Oct Nov Dec Jan Fv Mars Avril Mais Juin Juill Aot

Fig.6. Variation inter-annuelle des prcipitaions la station de Tebessa (1972/2001)

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Annes

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P(mm) 625 303 360 396 363 350 295 382 325 321 285 252 342 337 300 305 352 470 535 422 317 229 255 590 207 365 439 511 290

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2.1.3- Coefficient pluviomtrique (fig.7) :

Le coefficient pluviomtrique joue un rle important dans la dtermination des annes excden-taires et dficitaires. Il est dfinit comme le rapport de la pluviomtrie d'une anne donne lapluviomtrie moyenne de la priode considre:


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H = Pa/Pm.

H : coefficient pluviomtrique, Pa: pluviomtrie de lanne considre, Pm: pluviomtriemoyenne.

Si H > 1 : lanne est excdentaire,

H < 1 : lanne est dficitaire.

Daprs ce paramtre, on constate que pour une priode d'observation de 29 ans, on compte uni-quement 9 annes excdentaires dont la majorit sont enregistres partir de l'anne 1989/90.

2.2- Temprature :

La temprature est un lment trs important du climat et joue un rle dterminant pour le bilanhydrique.

2.2.1- Variation moyenne mensuelle inter-annuelle des tempratures (fig.8):

La courbe reprsentative des variations de tempratures moyennes mensuelles inter-annuelles, surune priode de 29 ans (19972/2001) montre que:

- Le mois le plus froid est le mois de janvier avec une temprature moyenne mensuelle de(6. 52 C) ;

- Le mois le plus chaud est le mois de juillet avec une temprature moyenne mensuelle de(25.71C) ;

- La moyenne mensuelle est de 15.57 C.

Fig.7. Variation du coefficient pluviomtrique la station de Tebessa (1972/2001)

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Coefficientpluviomtrique


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2.2.2- Variation inter-annuelle des tempratures (fig.9):

Lanalyse de la courbe de variations inter-annuelles des tempratures montre que :- Lanne la plus froide est lanne de1974/1975 avec une temprature moyenne annuelle de

(13.14 C) ;

- Lanne la plus chaude est lanne de 2000/2001 avec une temprature moyenne annuellede (19.08 C) ;- La moyenne annuelle thermique est de 15.57 C.

2.3- Le vent :

Les vents sont caractriss par leurs directions, leurs vitesses et leurs intensits:

- Les vents de directions West/Nord-West sont responsables de la pluviomtrie ;- Les vents de directions Sud-Nord ou le siroco engendrent une forte vapotranspiration et

une scheresse abaissant lhumidit.

3. Type de climat :

3.1- Calcul de lindice daridit de DE MARTONE (1923):

Lindice daridit permet didentifier le type de climat dominant, il dpend essentiellement de laprcipitation moyenne annuelle et de la temprature moyenne annuelle. Il est calcul d'aprs larelation suivante:

I =10+T

P

o I : indice dariditP : prcipitation moyenne annuelle en mm.T : temprature moyenne annuelle en c

Lapplication numrique:

P = 362.81 mmT = 15.57 CI = 14.18

Suivant les valeurs de lindice daridit, DE MARTONE a tablie la classification suivante:

I = 5: climat hyperaride5 < I < 7,5 : climat dsertique

7,5 < I < 10 : climat steppique10 < I < 20 : climat semi-aride20 < I < 30 : climat tempr

On peut dduire facilement que le climat dominant dans la plaine de Tebessa-Morsott est de typesemi-aride.


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Fig.8. Variation moyenne mensuelle inter-annuelle des tempratures

la station de Tebessa (1972/2001)

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Mois

TC

TC 21.22 16.53 10.89 7.91 6.52 7.99 10.22 13.04 18.33 23.12 25.71 25.39


Fig.9. Variation inter-annuelle des tempratures la station de Tebessa

(1972/2001)

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Annes

TC

TC 14 15 13 15 15 15 15 14 15 16 15 15 16 16 16 17 15 16 15 15 16 17 16 16 16 17 16 16 19

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3.1.1- Indice d'aridit mensuel (Tab.1):

L'indice d'aridit mensuel est dfini par la relation suivante:

I= 10

.12

+T

P

o

I : indice d'aridit mensuelP : prcipitation moyenne mensuelle en mmT : temprature moyenne mensuelle en C

Cette quation dfinie l'volution des conditions climatiques au cours de l'anne d'observation. Lesrsultats sont reprsents dans le Tableau1.

Tab.1. Indice d'aridit mensuel

Mois Sep. Oct. Nov. Dec. Jan. Fv. Mar Avri Mai. Juin. Juill Aot

P (mm) 39.9 31.83 34.2 23.26 25.39 27.82 22.56 29.23 39.36 30.69 11.46 27.29

TC 21.22 16.53 10.89 7.91 6.52 7.99 10.22 13.04 18.33 23.12 25.71 25.39

Indice 15.33 14.39 19.64 15.65 18.44 18.55 13.38 15.22 16.67 11.11 3.85 9.25

Le mois de Juillet prsente un climat hyperaride, les mois de juin et aot jouissent d'un climatsteppique alors que le climat semi-aride marque le reste des mois.

3.2- Diagramme Ombrothermique (fig.10):

La superposition de la courbe de prcipitation et de temprature mensuelle dans un mme grapheconduit ltablissement dun diagramme appel Ombrothermique.

Le digramme relatif la station de Tebessa met en vidence deux priodes bien distinctes:

- Une priode humide quand la courbe des tempratures passe au-dessous de la courbe desprcipitations et dbute du mois d'octobre jusqua la fin de mois davril. Durant cette priode, lapluviomtrie connat deux pisodes pluvieux: aux mois de novembre et fvier,

- Une priode sche quand la courbe des tempratures passe au-dessus de la courbe des prci-

pitations et dbute partir du mois de mai jusqu la fin du mois de septembre. Durant cette p-riode, la plaine de Tebessa reoit des prcipitations orageuses parfois considrables(136.6 mm en aot, 1989/90).

4- Bilan hydrique :

Le bilan hydrique exprime le processus qui suit une quantit deau arrivant au sol par prcipitationou neige avant de s'vaporer dans latmosphre.

Ltablissement du bilan de la plaine de Tebesa-Morsott a pour but de comptabiliser les apports etles pertes en eau de surface.


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15

L'expression gnrale du bilan est la suivante: P = R+ETR+I o

- ETR : lvapotranspiration relle (mm) ;- R : ruissellement (mm);- I : infiltration (mm);

- P : prcipitation (mm).

Fig.10. Diagramme ombrothermique la station de Tebessa (1972/2001)

0

10

20

30

40

50

60


Mois

P(mm)

0

5

10

15

20

25

30

TC

P (mm) TC

4.1- Estimation des paramtres du bilan:

4.1.1- Lvapotranspiration :

Lvapotranspiration est un lment principal du bilan hydrique, il est dfini par combinaison dedeux phnomnes lun physique (vaporation) et lautre biologique (transpiration), ils dsignent

les pertes en eau par retour latmosphre sous forme de vapeur deau. Il existe deux types d'va-

potranspiration: potentielle (ETP) et relle (ETR).

4.1.1.1- Estimation de lvapotranspiration potentielle (ETP) :

Ce paramtre climatique peut tre mesur directement sur le terrain par des appareils, ou estimer

par des formules empiriques comme celle de Turc, Coutagne et Thornthwaite (Tab.2).

Priode humide

Priode sche


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16

- Formule de G.W.Thornthwaite:

ETP =

a

I

10T16 o

ETP :vapotranspiration potentielle en mm.T : temprature moyenne mensuelle du mois considr en C.I : indice thermique annuel,I= hi, avec i (indice thermique mensuel) = (T/5)1,514

a : lexposant climatique donn par la formule : 0.5I100

1.6 +

=a

Pour apporter des corrections aux valeurs de lETP, il faut les multiplier par un coefficient K quidpend de lattitude.

Tab. 2. Valeurs de lvapotranspiration potentielle (mthode de Thornthwaite)

Mois Sep. Oct. Nov. Dec. Jan. Fev. Mar. Avr. Mai Jui. Juill. Aot Total

Tc 21,22 16,53 10,89 7,91 6,52 7,99 10,22 13,04 18,33 23,12 25,71 25,39 15,57

i 8,92 6,11 3,25 2 1,49 2,03 2,95 4,27 7,15 10,16 11,93 11,71 71,98

I 71.98A 1..65K 1.03 0.97 0.86 0.85 0.87 0.85 1.03 1.09 1.21 1.21 1.83 1.16

ETPmm

95,42 63,17 31,71 18,7 13,59 19,01 28,55 42,69 74,93 109,9 131 128,3 757,1

ETPc

mm 98,28 61,27 27,27 15,89 11,82 16,16 29,4 46,54 90,66 133 161,2 148,9 840,3

4.1.1.2- Estimation de lvapotranspiration relle (ETR) :

Les pertes deau dun sol atteignent lETP si le stock deau de la rserve facilement utilisable(RFU) lui est suprieure ou gale, en cas dinsuffisance elles sont limites une quantit plus pe-tite, cette limite est appele lvapotranspiration relle (G. Castany).

L'estimation est faite partir des formules de Turc et de Thornthwaite:

-Formule de Turc: ETR=

2

2

9.0L

P

P

+

P : hauteur annuelle moyenne des prcipitationsL = 300 + 25T + 0,005 T3

T : temprature annuelle moyenne en C.

Application : P = 362.81 mmT = 15.57 CL = 708.12

ETR = 339.07 mm


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17

- Formule de G.W.Thornthwaite:

Si ETP > 0 : P > ETP ETR = ETP Si P - ETP < 0 : P < ETP

Ce dernier cas est subdivis en deux cas:

P+RFU > ETP ETR = ETPP+RFU < ETP ETR = P+RFU

4.1.2- Calcul du ruissellement (R):

D'aprs Tixeront et Berkaloff, le ruissellement est estim par la formule suivante:

R =

( )

2

3

3ETP

P o

R : ruissellement (mm)P : prcipitation moyenne annuelle (mm)ETP : vapotranspiration potentielle (mm)Ce qui donne: R = 22.54 mm

L'inconvnient de cette formule, c'est qu'elle ne tient pas en considration les proprits physiquesdu sol ou des formations traverses.

4-1-3- Calcul de linfiltration (I) :

Linfiltration est calcule par la formule: I = P (ETR + R) ou I = EX - R

L'application numrique: I = 3.97mm, ce qui correspond environ 1% des prcipitations.

4.1.4- Estimation des rserves facilement utilisable (RFU) :

Elle reprsente la quantit deau emmagasine dans le sol et son degr de saturation dpend deplusieurs facteurs :

- La nature, la lithologie et lpaisseur de la couche parcourue par les racines ;- La profondeur de niveau pizomtrique de la nappe ;

- Le climat de la rgion ;- Le type de la couverture vgtale.

J. Ricard, 1979 a valu la RFU pour la plaine de Tebessa en tenant compte de la nature de sol etdu type de culture : 25 < RFU < 35, soit une moyenne de 30 mm.

Daprs la formule de Hailler: RFU = 1 / 3 (Da. He. P) o

RFU: rserve facilement utilisable en mm.Da : densit apparente du sol (pour la plaine Da = 1,4)He : humidit quivalente du sol (He = 25 %)P : profondeur de la couche de la terre parcourue par les racines en m. (P = 0,225 m)L'application numrique:RFU= 26 mm


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4.2- Etablissement du bilan hydrique (Tab.3):

Le bilan hydrique tabli pour une priode de 29 ans est dficitaire dans son ensemble l'exceptiondu mois de janvier; fvrier et mars avec un excdent de 1.69, 11.66 et 13.16 mm.

Tab.3. Bilan hydrique la station de Tebessa (1972/2001), mthode de Thornthwaite.

Sep. Oct. Nov. Dec. Jan. Fv. Mar. Avr. Mai. Jui. Juill. Aot. Total

T c 21,22 16,53 10,89 7,91 6,52 7,99 10,22 13,04 18,33 23,12 25,71 25,39 15,57i 8,92 6,11 3,25 2,00 1,49 2,03 2,95 4,27 7,15 10,16 11,93 11,71 71,98I 71,98a 1,65K 1,03 0,97 0,86 0,85 0,87 0,85 1,03 1,09 1,21 1,21 1,23 1,16P 39,90 31,83 34,02 23,26 25,39 27,82 42,56 29,23 39,36 30,69 11,46 27,29 362,81

ETP 95,42 63,17 31,71 18,70 13,59 19,01 28,55 42,69 74,93 109,94 131,01 128,33 757,05

ETPc 98,28 61,27 27,27 15,89 11,82 16,16 29,40 46,54 90,66 133,03 161,15 148,87 840,34P-ETP -58,38 -29,44 6,75 7,37 13,57 11,66 13,16 -17,31 -51,30 -102,34 -149,69 -121,58RFU 0 0 6.75 14,12 26 26 26 8,69 0 0 0 0 107,56ETR 39,9 31,83 27,27 15,89 11,82 16,16 29,4 46,54 48,05 30,69 11,46 27,29 336,3EX 0 0 0 0 1,69 11,66 13,16 0 0 0 0 0 26,51DA 58,38 29,44 0 0 0 0 0 0 42,61 102,34 149,69 121,58 504,04

- Vrification :

P = hETR + hEX = 336.3 + 26.51 = 362.81mm

ETP = hETR + hDA = 336.3 + 504.04 = 840.34 mm

- Conclusion :

Lanalyse des paramtres climatiques observs sur une de priode 29 ans (1972/2001) la stationde Tebessa ont permet de dduire que :

- Le climat est typiquement semi-aride de type continental (hiver froid et t chaud) ;- La temprature annuelle moyenne est de lordre de 15.57 C ;- Les prcipitations annuelles moyenne est de 362.81 mm ;- Lvapotranspiration relle est de lordre de 336.3 mm ce qui prsente 92% des prcipitations ;- Le bilan hydrique dans l'ensemble est dficitaire, mais il est excdentaire aux mois de janvier,

fvrier et mars;- Linfiltration ne laisse percoler que 3.97 mm soit 1% des prcipitations. Cela, traduit que

lalimentation directe de la nappe par les eaux de prcipitation est trs faible, ce qui permetd'admettre d'autres sources d'alimentation indirectes. Ici, les calcaires fissurs qui bordent laplaine contribuent largement l'alimentation de la nappe.


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Chap.IV. Hydrogologie

1. Introduction

Nous entendons par le bassin d'effondrement de Tebessa-Morsott, la rgion qui s'tend de Bekaria

au Sud-Est Morsott au Nord-Ouest.

La ville de Tebessa tire ses besoins actuels en eau potable partir de 28 forages implants au ni-veau de la plaine, et cela ds l'an 1970. Avant, les besoins en eaux sont obtenus par le captagedes sources qui prennent naissance dans les calcaires qui bordent la plaine (Ain Chabro, Kissa,Youkous..etc).

Ici, nous intressons uniquement aux formations alluvionnaires qui constituent l'aquifre le plussollicit dans le bassin.

2- Gomtrie de l'aquifre:

2.1- Prospection gophysique (fig.11):

Le bassin de Tebessa-Morsott a t couvert par deux prospections gophysiques assez importantesralises par la compagne de gophysique (C.G.G) en 1970 et Stroj Export Brague 1978. L'tudecomporte plus de 570 S.E.V en ligne AB= 2000 m et AB= 6000 m, ce qui correspond une pro-fondeur d'investigation relle de 350 m et 1000 m. Les sondages lectriques ont t raliss sui-vant des profils espacs de 1 Km orients sensiblement SW-NE. A la suite de cette tude, des fo-rages ont t entrepris, exploitant les formations du remplissage alluvionnaire.

L'objectif de cette prospection gophysique tait donc de dterminer:

- Les lentilles lithologie grossire dans le remplissage alluvionnaire, avec la reconnaissancedes zones forte salure des eaux ;

- La profondeur et la nature du substratum, en particulier la position du Trias salifre;- Les grands accidents de bordure qui accompagnent le foss d'effondrement.

Au centre de la plaine, les sondages lectriques rvlent la prsence d'un complexe conducteur in-tercal en plusieurs fois par un niveau rsistant dont la rsistivit varie de 10 25 Ohm.m

En profondeur moyenne, le forage N69 (sovitique) a mis en vidence une paisse formation de

sables consolids ou grs tendres ayant une matrice plus au moins argileuse entre 253 325 m dersistivit 100 Ohm.m (fig.13) qui sont attribus aux formations de Pliocne (W.Kowalski et al.).

En grande profondeur, le terrain est conducteur de rsistivit faible (1.5 Ohm.m) (fig.12).

Aux bordures, principalement sur la rive gauche depuis Ain Chabro jusqu' Tebessa, la rsistivitest plus importante et varie 40 250 Ohm.m pour une paisseur d'environ de 270 m de sdiments.

2.2-Description lithologique et stratigraphique:

Le foss a t combl, par une alternance sur plusieurs centaines de mtres de sdiments dtri-

tiques d'age Mio-plio-quaternaire. Les diffrentes phases drosion et de sdimentation qua con-nue la plaine ont influenc cette alternance.


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21

Fig.12. Profiles lectriques1Bekaria 2Tebessa3Hamamet 4Morsott

3

Q3-4

M1

P5-6

SE

Z1bis

X4

V4

NE

S

N

SW

FG1

AC1

NW

W

E

4


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22

Fig.13. Coupe go-lectrique (Tebessa-Ain Chabro)

EF1

AC1 bisF3

F2-3

W2

Fig.14. Profile gologique500

520

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

760

780

800

820

840

860

Graviers grossiers

Argiles avec graviers

Argiles

SW NE

Lgende

Z (m)


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23

2.3- Epaisseur du remplissage (fig.15):

Lvolution et le dimensionnement des rservoirs du remplissage alluvionnaire en espace, que cesoit en longueur ou en profondeur sont mis en vidence au cours de ltude gophysique par pros-pection lectrique ralise en 1970 par la C.G.G et amliore par Stroj Export Brague en 1978.

Afin de mieux comprendre l'volution des dimensions de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott,nous avons combin les donnes gophysiques et les logs stratigraphiques des forages.

Le recouvrement est constitu d'une part, sa base par un remplissage argileux trs conducteur, aumois dans les fosss d'effondrement, d'autre par sa partie suprieure, par des dpts quaternairessableux ou sablo-argileux et en bordure par des boulis anciens et cne de djection.

On constate sur la carte de l'paisseur du remplissage entre El-Hamamet, Tebessa et Bekaria (larive gauche de la plaine) les paisseurs sont trs importantes et varient de 150 450 m. On trouvegalement de fortes paisseurs aux pieds de Dj. Hameimat, Zitouna et dans l'axe de la plaine auniveau de Morsott. Il faut noter que ses zones de fortes paisseurs sont localises aux bordures et

au sein des fosss d'effondrements d'El-Hamamet, Tebssa, Bekaria et Morsott, prsentant gnra-lement de fortes rsistivits.

240

245

250

255

260

265

270

275

955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000 1005 1010

Fig.15. Carte d'paisseur du remplissage alluvionnaire

Tebessa

El-Hamamet


Morsott

Oued

El

Kbir

Boulhaf -Eddyr

Dj.Djebis

sa

Dj. Bouramane

Dj. Troubia

Dj.Z

itouna

Dj.Tazbent

El-Hadeb

Tarfa

OuedSerdis

0Bou

akou

s

Ain El fada

Dj

M

etlo

ug

DjS

erd

is

O F

aid

Lebb

a

Oued

Ksob

OCh

abro

E

l

Bekaria

0

100

200

300

400

500

0 5 10 km

(m)

Echelle


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24

2.4- Substratum (fig.16):

Aprs ltablissement de la carte du substratum ayant pour toit une couche conductrice de rsisti-vit qui varie de 2,5 10 Ohm.m au centre de la plaine et une couche rsistante aux bordures avecune rsistivit variant de 150 250 Ohm m; on remarque que :

- Le toit de substratum varie entre 350 et 960 m d'altitude; ce qui traduit la structure faille du bas-sin de la plaine de Tebessa-Morsott;- Le substratum est moins profond au Nord d'El-Hamamet (100 m au maximum) mais trs profondau Sud (350 m) traduisant un bon rservoir pour les eaux souterraines, par contre il affleure lasurface du sol au Nord-Est de la plaine;- Au niveau de la zone de Ain Chabro Tebessa ville et Bekaria, le substratum se trouve uneprofondeur de 50 250 m en allant vers l'axe de la plaine;- A lexutoire de la plaine, le substratum devient encoure profond (150 250 m) en particulier aucentre de la plaine.

La structure onduleuse du substratum a permis d'envisager plusieurs fosss au sein mme du grandfoss de Tebessa-Morsott : foss dEl-Hamamet, Tebessa/Ain Chabro, Bekaria et celui de Morsott(ceci a confirm ce qui a t dj voqu au chapitre gologie quant la structure du bassin).

Cette structure a divis le bassin du point de vu hydrogologique en quatre systmes hydrogolo-giques qui peuvent avoir des caractristique hydrodynamiques diffrentes : Bekaria, Tebessa(ville), El-Hamamet et Morsott et a pu gnrer des zones qui peuvent constituer des bons rser-voirs pour les eaux souterraines savoir:

- La zone de Bekaria (partie Nord);- La zone d'Ain Chabro-Tebessa;- La zone situe au Nord d'El-Hamamet- La zone situe, en bordure, en face du Dj.Dyr- La zone en face de Dj.Zitouna.- La zone de Morsott (aux pieds de Dj.Metloug).

2.5- Echelle des rsistivits (Tabl.4):

Un certain nombre de sondages raliss sur les forages et sur les formations affleurantes ont per-mis d'obtenir des valeurs des rsistivits. Ces rsistivits sont le plus souvent des valeursmoyennes, cause de la complexit des formations qui ne permet pas d'obtenir une seule valeur de

la rsistivit pour une mme formation. Le problme se pose aussi pour les matriaux de remplis-sage, constitus d'une alternance de niveaux argileux, sableux graviers.

2.5.1- Remplissage du Quaternaire :

Les rsistivits du Quaternaire sont extrmement variables, et varient de 0.5 1 Ohm.m pour lesterrains argileux ou sals (S.E. B1) et, plusieurs centaines dOhm.m pour les boulis anciens, auxpieds des reliefs calcaires (S.E. Ys4). Deux sondages lectriques sont raliss sur deux forages Q5et Q5bis de Tebessa.


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Interprtation des donnes :

S.E.B1Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)2.030231 1.33524

2.979971 1.4563014.373999 1.46191

6.420153 1.268895

9.423495 1.173523

13.8318 1.417407

20.30231 1.927164

29.79971 2.20803

43.73999 1.782979

64.20153 1.173722

94.23496 1.027303

138.318 1.464685

203.0231 2.540788

297.9971 4.499012

99999 8.021512

Etalonnage des rsistivits

S.E.YS4Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)7.133503 183.2261

10.47055 287.5056

15.36867 338.7201

22.55812 266.7964

33.11079 154.5634

48.6 90.78323

71.33505 75.61424

104.7055 77.94591

153.6867 59.00285

225.5813 25.32653

331.108 8.498402

99999 3.126936

S.E. B1 S.E. YS4

0 203 m : alluvions sals 0 22 m : alluvions sches203 400 m : marnes ou argiles. 22 225 m : boulis anciennes humides

. 225 400 m : marnes ou argiles2.5.2- Pliocne:

Le sondage lectrique (E.S. P12) est situ sur des dpts pliocnes forms par un ensemble deblocs de calcaires de rsistivit 40 150 Ohm.m. Le sondage (E.S. H10) indique quant lui pourle Pliocne des valeurs faibles (< 5 Ohm.m).

Interprtation des donnes:

S.E. P12 S.E. H10Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)1.839489 142.5236

2.7 50.00428

3.963058 33.77571

5.816974 45.15781

8.538151 39.23568

12.53229 15.01763

18.39489 7.299645

27 9.50139

39.63059 10.65913

58.16975 8.759686

85.38152 7.193415

125.3229 5.108065

183.9489 5.112882

99999 11.55287

Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)1.827207 8.646551

2.681974 6.580032

3.936599 4.641308

5.778138 4.137609

8.481147 5.262583

12.44862 5.334705

18.27208 3.563808

26.81974 2.889982

39.366 3.712409

57.78138 5.933963

84.81148 10.95218

124.4862 20.87993

182.7208 31.9364

268.1974 30.91829

99999 16.0149


38/174

29

Etalonnage des rsistivits

S.E. P12 S.E. H10

0 9 m: Pliocne avec blocs de calcaires 0 58 m: argiles (Pliocne);9 185 m: marne du Danien 58 270 m: calcaires (Eocne)185 200 m: calcaires (Maestrichtien). 270 400 m: marnes.

2.5.3- Maestrichtien :

Le sondage lectrique S7 situ sur laffleurement du Maestrichtien montre que cette formation peutavoir des rsistivits variant de 70 150 Ohm.m. Par contre la mme formation constituant le pla-teau du Chra a une rsistivit de 300 400 Ohm.m.

Au forage d'Ain Chabro, le sondage lectrique (S.E. H1 bis) situ au-dessus de la source, les cal-

caires du Maestrichtien ont une rsistivit qui peut atteindre 1000 Ohm.m.

Interprtation des donnes :

S.E. S7

Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)6.420153 38.072589.423495 52.27776

13.8318 77.19975

20.30231 113.6027

29.79971 140.5804

43.73999 123.876

64.20153 71.67149

94.23496 32.16682

138.318 19.11468

203.0231 17.76314

297.9971 11.25292

99999 4.750045

S.E. H1 bis

Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)1.489986 243.7658

2.187 249.7034

3.210077 293.6062

4.711749 387.737

6.915902 533.0087

10.15116 717.3246

14.89986 896.6474

21.87 1007.668

32.10078 1001.695

47.1175 845.239

69.15903 579.1359

101.5116 337.6176

148.9986 182.8119

99999 95.63824

Etalonnage des rsistivitsS.E. S7 S.E. H1 bis

0 10 m : graviers ; 0 150 m : calcaires Maestrichtien ;10 95 m : calcaires Maestrichtien 150 200 m : marnes bleues.95 400 m : marnes du Campanien

2.5.4- Turonien:

Dans la rgion de Morsott, les calcaires du Turonien moyen ont une rsistivit de 300 500

Ohm.m, pouvant atteindre et dpasse 1000 Ohm.m (S.E. M0 36). Par contre Tebessa, la rsistivi-t de ces calcaires au-del de 22.5 m de profondeur oscillerait de 60 160 Ohm.m (S.E. KT1).


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28

Interprtation des donnes:

S.E. M0 36 S.E. KT1

Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m) Profondeur (m) Rsistivit (Ohm.m)10.47055 1092.706 4.86 449.654815.36867 738.9529 7.133504 671.9106

22.55812 565.8048 10.47055 822.1294

33.11079 479.6974 15.36867 721.3535

48.59999 425.7 22.55812 413.3737

71.33504 370.602 33.1108 167.3753

104.7055 309.0106 48.60001 78.21918

153.6867 282.5402 71.33505 60.70462

225.5812 256.9754 104.7055 60.40957

331.108 149.9578 153.6867 70.89276

99999 39.34359 225.5813 81.45673

331.108 78.79705 99999 65.43778L'examen des sondages lectriques talonns aux logs stratigraphiques des forages Q5, Q5bis,Ain Chabro et les sondages lectriques ont permet d'tablir l'chelle des rsistivits suivante:

Tab. 4. Echelle des rsistivits des formations gologiques

Ages Lithologie Rsistivit (Ohm.m)

Quaternaire Limons sals du centre de la plaine 1- 3Limons et argiles 5- 10

Alluvions argilo-sableuse 15-20

Alluvions sableuse 25-50

Eboulis ses 300-400

Eboulis humides 70-100

Plio-Quaternaire Marnes gypse 0.5-2

Alluvions caillouteuses (Pliocne) 30-50

Alluvions argileuses (Pliocne) 3-5

Eocne Calcaire blanc silex (Eocne moyen) 100-200

CrtacMarnes (Dano-Montien) 2-8

Calcaire Maestrichtien 100-1000

Marnes et calcaire marneux (Emschrien) 5-10

Calcaire Turonien 50-1000

Marnes et marno-calcaires (Cnomanien) 5-25

Calcaire-Dolomie (Aptien) 150-200


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30

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

Morsott

El-HamametTebessa

Bekaria

Boulhaf-Edyr

Bir D'heb

Fig.16. Carte du toit de substratum de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott

0 5 10 Km

(m)

Echelle

3. Hydrogologie de la plaine:

3.1- Introduction:

L'tude hydrogologique pour finalit la planification de l'exploitation des ressources eneaux souterraines. L'exploitation des eaux souterraine dans la nappe alluviale de Tebessa-Morsott pour les diffrents usages se limite:

- Aux nombreux puits disperss dans la plaine qui exploitent faiblement la nappe superficielleaux seuls usages agricole, familiaux et animaux et rarement pour l'A.E.P

- Aux forages (au nombre de 28) qui exploitent la nappe profonde- Aux captages des sources prenant naissance dans les calcaires d'age Turonien, Maestrichtien

et Eocne;

3.2- Indentifications des diffrents niveaux aquifres:

Ici, nous nous sommes intresss uniquement au systme aquifre des formations du Mio-plio-quaternaire car cest le plus exploit dans la plaine. Nanmoins nous donnons un aperusur les autres niveaux aquifres du bassin deffondrement.

3.2.1- Le milieu fissur:

Les possibilits de reconnaissance du substratum proprement dit, dans le foss de Tebessa-

Morsott s'avrent tre trs rduites en raison de sa grande profondeur (2 Km, d'aprsM.Zerdazi). Les calcaires sont hors d'atteinte de tout forage dans le centre de la plaine. Il reste


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galement les compartiments hauts des bordures o la prsence de niveau rsistants (calcairesTuroniens, Maestrichtien ou Eocne) a t reconnue sur une certaine largeur.

Ce niveau fissur prsente un potentiel hydraulique important qui se traduit par un dbit con-sidrable des sources en particulier celle de Youkous, Gagaa qui draine les calcaires Maes-

trichtiens du systme aquifre de Chria. La source de Kissa draine les calcaires Eocne dusystme aquifre de Dyr.

Actuellement, deux forages (F9 et l'autre non encore cod) implants Boulhef-edyr dontl'tude gophysique est faite par nous mme, exploitent les calcaires Maestrichtiens du Dyr:

Profondeur 150 m,Toit du rsistant 26 m,Dbit de 60 l/s (rabattement de 0.4 m pendant lessai l'air lift).N.S 26 m.

3.2.2- Le milieu poreux:

Le remplissage du Mio-plio-quaternaire du bassin deffondrement s'tale sur toute la plaine etconstitue un grand rservoir pour les eaux de prcipitations (alimentation directe) et les eauxen provenance des bordures (alimentation indirecte). Il est capt par la majorit des forages,possdant une rsistivit de 50 100 voir 200 Ohm.m au voisinage des bordures et de trsfaible rsistivit infrieure 2 Ohm.m au centre de la plaine cause de leur degr de salinitet des sdiments fins.

L'hydrogologie de cette srie dtritique est complique d'un foss un autre cause de:

- la grande variation de la profondeur du substratum;- le type des matriaux de remplissage dominant (Quaternaire, Miocne ou Pliocne) ;- les formations qui bordent le foss (calcaires Maestrichtien, Turonien, Eocne ou Trias);- le grano-classement latral.

3.3- Caractristiques hydrauliques du remplissage:

Au centre de la plaine, l'ordre de grandeur du dbit d'exploitation est de 10 l/s


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- La profondeur de l'eau est moins de 10 m au centre de la plaine et plus de 20 m aux bor-dures.

- L'coulement des eaux souterraines est trs influenc par les oueds et le pompage extensifpour ne pas dire surexploitation de la nappe. L'arrangement des courbes pizomtriques est

sensiblement perpendiculaire l'axe de la plaine et aux bordures.

- Les cotes s'abaissent progressivement vers le Nord d'environ de 210 m sur une distance de30 km, soit une perte de charge de 7 m/km. L'examen des courbes isopizes montre que lasurface pizomtrique n'est pas rgulire et qu'elle prsente de nombreuses et importantesanomalies. Nous pouvons distinguer quatre systmes hydrogologiques distincts:

- Zone de Hamamet/Ain Chabro,- Zone de Bekaria,- Zone de Tebessa/Merdja,- Zone de Morsott.

a) Zone de Hamamet/Ain Chabro

Au Nord d'El-Hamamet, les courbes deviennent espaces traduisant une zone de dcharge oud'accumulation des eaux souterraines avec une perte de charge de 30 m. L'oued Serdis con-tribue au drainage d'une partie de ces eaux par contre le rest est drain par la source de AinChabro.

b) Zone de Bekaria:

Les courbes sont espaces rgulirement au Nord et deviennent trs espacs au centre, prsen-tant une concavit oriente du centre vers l'aval o est concentr la majorit des puits, ce quitraduit une zone d'accumulation et de drainage par l'oued El-Kbir. Notons ici, que cet arran-gement des courbes isopizes est beaucoup plus influenc par l'exploitation intensive.

c) Zone de Tebessa/Merdja.

Les courbes pizomtriques sont serres rgulirement au dbut puis deviennent plus espa-ces dans le sens d'coulement, refltant une zone d'accumulation et de drainage par l'oued El-kebir avec une perte de charge de 35 m.

d) Zone de Morsott:

Les courbes pizomtriques sont espaces au centre et plus particulirement sur la rive droitede la plaine, traduisant une zone d'accumulation des eaux souterraines et drainage par l'oued.

3.4.2- Conditions d'alimentation:

L'alimentation directe de la nappe est faible et provienne par l'infiltration directe des eaux deprcipitation travers les cnes de djections aux bordures. Au centre, l'infiltration est quasi-nulle cause des dpts fins et argileux, donc l'alimentation indirecte est la plus importante etqu'elle doit tre la plus considre.

Deux facteurs peuvent tre retenus: les apports des eaux de surfaces en particulier cellesd'oued Bouakous et Serdis qui vient se perdre dans les alluvions du system aquifre


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Hamamet/Ain Chabro. L'autre facteur, l'alimentation latrale par les bordures est trs com-plexe due aux jeux de failles affectant les bordures et qui mettent en contact direct les forma-tions du remplissage et fissures.

Nanmoins, d'aprs l'arrangement des courbes pizomtriques aux bordures, il apparat clai-

rement que:

- Au Sud de Morsott, lorsque la plaine devient troite, les courbes pizomtriques sont pa-rallles au massif de calcaire de Dj.Zitouna et Dj.Metloug, tmoignant d'un apport lat-ral en eau;

- Une alimentation dans la rgion de Bekaria o le cne de djection la base de Dj. Bou-ramane reoit les eaux de ce massif, mais aussi le trop plein de la source de Bekaria si-tue au Sud-Est du village;

- L'apport en provenance des calcaires Turoniens au Sud-Est de Tebessa marqu par l'in-

flexion des courbes pizomtriques;

- L'apport en provenance du calcaire Turonien au Sud-Ouest d'El-Hamamet et du calcaireMaestrichtien travers le vidange des sources de Youkous et Gagaa.

3.4.3- Sens d'coulement des eaux souterraines:

Le sens d'coulement gnral des eaux souterraines est de direction Sud-Est/Nord-West. Ausein de la nappe, l'coulement n'est pas continu cause des zones de dcharges ou d'accumu-lation qui caractrisent chaque zone. Alors, il peut tre caractris comme un coulementcompartiment ou par palier d'un foss un autre, confirmant l'ide de plusieurs systmes ausein mme du grand systme de Tebessa-Morsott.

La zone d'Ain Chabro peut tre qualifie comme un carrefour pour les eaux souterraines enprovenance des systmes aquifres d'El-Hamamet, Tebessa et Bekaria pour reprendre leur tra-

jet vers l'exutoire Morsott o la perte se fait par vaporation et exploitation.

3.4.4- Relation Oued-nappe (fig.20):

La plaine de Tebessa-Morsott a un rseau hydrographique plus au moins dense. Les eaux desurface sont collectes par oued El-Kbir, Chabro, Ksob et Sedis. L'axe principal du rseau

est Oued El-Kbir qui draine toutes les eaux de surface de la plaine.Du point de vu hydrodynamique, la relation entre l'oued et la nappe est vidente aux zonesd'Ain Chabro, Bekaria (aval) et Tebessa (Merdja). Ces zones sont caractrises par l'espace-ment des courbes pizomtriques do un gradient hydraulique faible et la vitesse d'coule-ment est minimale. Pour mieux visualiser cette relation du point de vu structurale, trois pro-files le long d'oued El-Kbir (amont, centre et aval) ont t tablis au niveau de ces zones.

D'aprs ces profils, on constante l'existance d'une relation structurale directe entre l'oued et lanappe au niveau de la zone d'Ain-Chabro. A Tebessa, la relation est double (strucurale ethydrodynamique). Par contre Bekaria la relation strucurale devient plus favorable en aval.


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35

969 974 979 984 989 994 999 1004 1009

Fig.19. Carte pizomtrique de la nappe alluviale de Tebessa-Morsott (Avril, 2002)

242

247

252

257

262

267

272Puits

Forages (A.E.P)

Morsott

Tebessa

El-Hamamet

Bekaria

Boulhef-Edyr

Sens d'coulement

Lgende

Courbe pizomtrique

0 5 10 Km

El- HamametTebessa

Morsott

Bekaria

Boulhef-edyr

Fig.19bis. Superposition de la carte pizomtrique sur un fond de substratum


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Entre oued Chabro et la station de Morsott, les jaugeages effectus par l'A.N.R.H de Tebessaen trois point diffrents ont montr qu'il n'y a pas de pertes par infiltration en profondeur; ce-pendant entre Chabro et le Pont soit une distance de 6 km, se dveloppe une vapotranspira-tion intense tout particulirement dans la zone de marcage o la profondeur de l'eau estfaible et le phnomne d'vaporation semble prdomine.

Sur les cartes pizomtriques, cette zone se traduit par un espacement des courbes pizom-triques (gradient hydraulique faible). Ce qui implique une zone de dcharge pour les eauxsouterraines en provenance des systmes aquifres: Bekaria, Tebessa et El-Hamamet, pourreprendre ensuite leur trajet vers Morsott (l'exutoire principal du grand systme aquifre Te-bessa-Morsott).

Profil 1 : BekariaX= 996 , Y = 248.7, Z = 818.5 mLongueur = 10 m

Largeur = 5 mHauteur = 4.5 mLa lame d'eau = 1 mVitesse d'coulement = 0.40 m/s

Porfil 2 : Tebessa (El-Merdja)X = 992.2 , Y = 241.5, Z = 799.5 mLongueur = 8 mLargeur = 4 mHauteur = 3.5 mLa lame d'eau = 1.5 m

Vitesse d'coulement = 0.38 m/s

Profil 3 : Ain ChabroX = 986.3 , Y = 254 , Z = 780.5 mLongueur = 7 mLargeur = 3 mHauteur = 3 mLa lame d'eau = 0.3 m

Vitesse d'coulement = 0.20 m/s

3.4.5- Relation sources-nappe:

Les sources qui naissent par dbordement au sein mme du systme aquifre de Tebessa-Morsott, elles ont de trs faible dbit ( 0.35 1.5 l/s). Les autres sources issues des systmesaquifres bordant la plaine, elles proviennent des formations calcaires de bo

Vulnerabilite de La Nappe Alluviale de Tebssa Morsott Face Aux Polluants.

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