Origine de la salinité et des principaux éléments majeurs des eaux de la nappe phréatique de la plaine de Ghriss,Nord-Ouest algérien

Résumé

L'origine de la salinité dans les eaux de la nappe Plio-Quaternaire de la plaine de Ghriss (Nord-Ouest de l'Algérie) et la compréhension de ses comportements hydrodynamiques et géochimiques, en réponse à certains forçages naturels et anthropiques, ont été approchées par l’étude combinée des rapports ioniques et d'analyses statistiques des données hydrochimiques. Cette étude a identifié l'alimentation latérale de l'aquifère Plio-Quaternaire par les deux principaux aquifères de la région. La salinisation des eaux de la nappe Plio-Quaternaire résulte essentiellement de la dissolution des évaporites (halite et gypse), de l'infiltration des eaux de ruissellement, et du retour à la nappe des eaux d'irrigation qui sont chargées en sels initialement reconcentrés dans le sol ou dans la zone non saturée. Les concentrations élevées en nitrates et en chlorures sont l'indice d'une pollution anthropique d'origine urbaine ou agricole qui affecte toute la plaine de Ghriss en proportions variables.

Citation Bekkoussa, B., Jourde, H., Batiot-Guilhe, C., Meddi, M., Khaldi, A., et Azzaz, H., 2013. Origine de la salinité et des principaux éléments majeurs des eaux de la nappe phréatique de la plaine de Ghriss, Nord-Ouest Algérien. Hydrological Sciences Journal, 58 (5), 1111–1127.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé S. Faye     

Etude de la dynamique sédimentaire dans le bassin versant de l'Oued Bellah (Algérie)

Abstract

Suspended sediment dynamics influenced by rainstorms and factors controlling changes in suspended sediment concentrations, were investigated during hydrological events in a small scale, since small agricultural drainage basins can be considered as one of the most important sediment sources. Suspended sediment concentrations were measured during discharge waves in the years 1987–1990, 1992, 2000 and 2001. Positive and anti-clockwise hysteresis was observed at Rybárik basin. A procedure of isolating factors controlling suspended sediment concentrations and dynamics has given a more realistic view on production and transport of suspended sediment. It is confirmed that spatial and temporal variability of sediment availability and suspended sediment dilution by the baseflow, mainly in the case of two or more waves immediately following one after another, significantly control suspended sediment concentrations and dynamics.     

Sécheresse et modification de la relation pluie–débit: cas du bassin versant de l’Oued Sebdou (Algérie Occidentale)

L’objectif de ce travail est d’étudier les variations temporelles hydrométéorologiques et d’identifier les tendances dans la relation pluie–débit du bassin versant de l’Oued Sebdou, un sous bassin de la Tafna, situé dans le Nord-Ouest algérien. A partir des données pluviométriques (1941–2012) et hydrométriques (1972–2012), des tests statistiques ont permis d’identifier les ruptures et évaluer les déficits hydrométéorologiques. Les résultats ont révélé une modification du régime des précipitations se traduisant nettement par une tendance à la baisse survenue au milieu des années 1970, soit une réduction de 25%. En outre, la réduction des écoulements durant une période de 40 ans dépasse 58% avec une rupture décelée au début des années 1980. L’identification des tendances dans la relation pluie–débit a été menée par l’application de l’approche des simulations croisées à partir du modèle GR2M sur plusieurs sous-périodes de cinq ans. Une non-stationnarité de la relation pluie–débit a été mise en évidence durant la période 1985–2004, ce qui indique une tendance à la baisse des lames d’eau mensuelles écoulées sur le bassin versant de l’Oued Sebdou.     

Les réseaux de neurones et la régression multiple en prédiction de l’érosion spécifique: cas du bassin hydrographique Algérois-Hodna-Soummam (Algérie)

Résumé

Dans ce travail, des modèles de prévision de l’érosion spécifique des bassins versants en insuffisance voire en absence de jaugeages ont été élaborés, en fonction des paramètres climatiques, hydromorphométriques et de la couverture végétale, au droit des sites de barrages et retenues collinaires dans le bassin très érodé qu’est l’Algérois-Hodna-Soummam. Les paramètres régissant l’érosion ont été soigneusement sélectionnés sur la base d’une recherche bibliographique et regroupés en deux catégories distinctes par le biais de l’analyse en composantes principales. Deux méthodes statistiques ont été appliquées: la première, basée sur la régression multiple et la deuxième sur les réseaux de neurones artificiels. Des résultats très satisfaisants sont obtenus en testant, par validation croisée, la validité du modèle neuronal composé de: lame écoulée, densité de drainage, pente moyenne du bassin et précipitation moyenne annuelle comme variables d’entrées avec un coefficient de détermination de 0,81 et une erreur quadratique moyenne de 0,19.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé G. Mahé

Citation Salhi, C., Touaibia, B., et Zeroual, A., 2013. Les réseaux de neurones et la régression multiple en prédiction de l’érosion spécifique: cas du bassin hydrographique Algérois-Hodna-Soummam (Algérie). Hydrological Sciences Journal, 58 (7), 1573–1580.     

Impact des rejets urbains et industriels sur la qualité des eaux de la plaine de la Meboudja (Algérie)

Un site aquifère contaminé, situé en bordure de l’oued Meboudja (Annaba, Algérie), a été caractérisé en mettant en place une surveillance de la qualité des eaux de surface et souterraines affectées par les nombreux rejets industriels et urbains sur une période de 11 ans (1999?2009). Les déchets industriels sont déposés directement sur le sol et les effluents sont déversés dans l’oued Meboudja sans aucun traitement préalable. Les eaux souterraines présentent une conductivité électrique élevée (de 1000 à 6000 μS/cm), de fortes teneurs en chlorure et en sodium avec respectivement un maximum de 1400 et 730 mg/L. Partant des résultats de l’analyse en composantes principales effectuée sur 33 puits en juillet 2009, les trois principaux processus responsables de l’évolution chimique observée au niveau de l’aquifère ont été identifiés: (a) l’apport salifère du lac Fetzara et le lessivage des formations métamorphiques carbonatées (responsables de l’augmentation de la minéralisation) ; (b) l’alimentation de la nappe par les eaux de l’oued Meboudja, recevant de nombreux polluants industriels (responsable des fortes teneurs en fer et en manganèse) ; et (c) l’utilisation des produits chimiques dans l’agriculture (responsable de l’augmentation des teneurs en nitrates). Les fortes minéralisations sont enregistrées notamment dans les puits situés à proximité des rejets industriels. En outre, de fortes concentrations métalliques en fer et en manganèse sont observées dans les eaux de l’oued. L’évolution de ces deux éléments dans les eaux de la nappe au cours d’un cycle hydrologique montre que l’augmentation des teneurs est liée notamment à une réalimentation de la nappe par l’oued et à une mauvaise oxygénation de la nappe. L’existence de niveaux argileux peut en effet jouer le rôle d’écran en surface et favoriser les conditions réductrices dans la nappe. La Meboudja agit par conséquent comme une source diffuse de contaminants tout au long de son parcours. Les caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère ont été estimées à l’aide de l’interprétation des données des pompages d’essai effectués dans plus d’une dizaine de puits. Des modèles d’écoulement et de transport de polluants ont été élaborés en utilisant le code MODFLOW-MT3D. L’ampleur de la migration des contaminants a été évaluée pendant une période de 11 ans (1999?2009). L’interaction oued-nappe est considérée comme responsable de la migration des contaminants dans la plaine de la Meboudja.

EDITEUR Z. W. Kundzewicz

EDITEUR ASSOCIÉ C. Leduc     

Réduction de l’évaporation des eaux dans les barrages : une stratégie pour augmenter le stockage de l’eau dans les régions arides algériennes

RÉSUMÉ

L’Algérie, depuis longtemps, souffre d’une pénurie des ressources en eau. La stratégie de l’état algérien consiste à augmenter les stocks d’eau en adoptant plusieurs solutions, parmi lesquelles, il y a la construction des barrages et des retenues d’eau. Mais cette solution est confrontée aux conditions météorologiques qui favorisent les pertes par évaporation, surtout dans les régions arides. Ce travail consiste à présenter les premiers essais algériens sur la préservation des plans d’eau, et augmenter ses stocks par la réduction de l’évaporation, en utilisant des substances chimiques à longue chaîne, capable de former une pellicule à l’interface air/eau, appelée « film mono-moléculaire ».Les résultats obtenus ont permis d’enregistrer des taux de réduction de l’évaporation significatifs. Ces taux varient en fonction de la substance utilisée, la durée entre deux applications de la substance et des conditions météorologiques de la région d’étude.     

De la qualité bactériologique de l'eau souterraine,puisée dans la nappe phréatique de l'alluvion ancienne,délivrée à la population genevoise

Résumé Il résulte de l'ensemble des analyses faites que l'eau de la nappe phréatique de l'alluvion ancienne mérite pleinement, au point de vue bactériologique, le qualificatif d'eau potable de très bonne qualité.     

Cartographie de l’érosion dans le bassin versant de l’Oued Mina en Algérie par télédétection et SIG

Résumé

Dans cette étude, on a fait appel à la télédétection et aux systèmes d’information géographiques (SIG) pour évaluer et cartographier l’érosion hydrique en utilisant l’équation universelle des pertes en sol USLE dans le bassin versant de l’Oued Mina en Algérie. Ce bassin est caractérisé par une grande irrégularité dans les précipitations, une forte pente, une lithologie essentiellement marneuse et une couverture végétale très faible ce qui le rend très vulnérable à l’érosion. L’USLE est la combinaison de six facteurs spécifiques qui décrivent les caractéristiques du bassin versant. Les données de télédétection multi-temporelles et les SIG sont utilisés pour évaluer et cartographier chaque facteur individuellement. L’intégration des cartes thématiques des facteurs du modèle USLE dans le SIG permet de cerner l’impact de chaque facteur dans les pertes en sol, de classer par importance relative les zones d’érosion, et de quantifier les pertes en sol dans le bassin.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Toumi, S., Meddi, M., Mahé, G., et Brou, Y.T., 2013. Cartographie de l’érosion dans le bassin versant de l’Oued Mina en Algérie par télédétection et SIG. Hydrological Sciences Journal 58 (7), 1542–1558.     

Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale)

Résumé

La variabilité du climat, une gestion non optimale de la ressource en eau et l'intensification des activités anthropiques pourraient être les trois facteurs majeurs menaçant les écoulements et l'état de la ressource en eau dans les sous-bassins algériens. C'est le cas du bassin de la Tafna dans la partie occidentale de l'Algérie. Ce bassin est situé dans une région au climat semi-aride. Outre l'influence des précipitations, nous examinerons dans cet article la contribution possible d'autres facteurs (géologiques, topographiques et anthropiques) à la variabilité des écoulements dans le bassin de la Tafna. Pour cela, en plus de l'analyse du régime pluviométrique et des débits, nous avons choisi d'analyser le baseflow index ou BFI et les débits de base. Cinq sous-bassins de la Tafna, où des données journalières de pluie et de débit étaient disponibles sur la période 1976–2006 ont été étudiés. L'analyse, qui a distingué deux sous-régions déterminées par la topographie: les bassins d'altitude et ceux de plaine, montre que, selon leur contexte géologique, les sous-bassins ont des comportements différents en terme d'écoulement. Les zones en altitude présentant un écoulement de base et un BFI plus importants que les bassins de plaine. Ceci peut être relié à la nature lithologique des formations, les bassins d'altitude présentant une composante karstique importante. Les analyses de tendance/rupture sur les précipitations annuelles ne montrent aucune tendance significative sur la période 1976–2006. On note une baisse des débits moyens annuels uniquement sur deux stations en altitude (significatives aux seuils 1 et 10% respectivement). Une tendance à une diminution significative des débits de base est obtenue sur deux bassins d'altitude et un bassin de plaine (au seuil 1 ou 5%). La baisse du BFI est significative au seuil 1% pour seulement une station d'altitude. Ceci serait le signe d'une baisse du stock dans les bassins d'altitude. La modification des écoulements de base sur certains sous-bassins de la Tafna serait donc imputable à des causes, notamment de nature anthropique, ne relevant pas d'une diminution de la pluviométrie.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé M. Lang

Citation Bakreti, A., Braud, I., Leblois, E., et Benali, A. 2013. Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale). Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 1–19.     

Variabilité interannuelle et intra-annuelle des transports solides de l’Oued Bouhamdane, à l’amont du barrage Hammam Debagh (Algérie orientale)

Résumé

Dans la région du Maghreb au climat semi-aride méditerranéen, l’agressivité des pluies et leur forte variabilité contribuent à l’érosion des sols qui alimente la charge solide des oueds, facteur d’envasement rapide des barrages hydrauliques. Aspect important caractérisant les écoulements liquides et solides dans le contexte méditerranéen, le thème de la variabilité temporelle est privilégié dans ce travail, focalisé sur le bassin de l’Oued Bouhamdane (Algérie orientale). Depuis décembre 1987, les débits de l’oued, contrôlés depuis septembre 1969 par une station hydrométrique (1105 km²), sont régularisés par le barrage Hammam Debagh, situé à l’amont immédiat de la section de jaugeage (1070 km²). L’étude a nécessité le traitement d’une longue chronique de mesures directes de la concentration en matières en suspension (MES) et des écoulements liquides, complétée par les données d’apport journalier disponibles au barrage. A l’aide d’une fonction de type puissance liant les débits solides instantanés et les débits liquides instantanés, deux séries—1969–1987 et 1995–2010—de débits solides journaliers ont été générées, respectivement au droit de la station hydrométrique et au site du barrage. L’apport solide spécifique, modéré en valeur moyenne (257 t km^?2 an^?1), est marqué par une très forte variabilité interannuelle (0,5 et 1396 t km^?2 an^?1 respectivement en 1996/97 et 2004/05), qui augmente sensiblement pendant la saison des hautes eaux. La charge solide apportée par le cours d’eau pendant les évènements de crue contribue de façon considérable aux totaux annuels et mensuels de la dégradation spécifique calculée à l’échelle du bassin. L’approche comparative montre que le flux sédimentaire estimé par la méthode des mesures des concentrations de l’oued à la station hydrométrique (0,22–0,29 hm³ an^?1) ne rend pas compte de la totalité du volume d’envasement du barrage (0,98 hm³ an^?1 en moyenne), mise en évidence à l’aide de levés bathymétriques et incluant les transports de fond et d’autres apports de sédiments, très difficiles à mesurer.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé G. Mahé

Citation Louamri, A., Mebarki, A., et Laignel, B., 2013. Variabilité interannuelle et intra-annuelle des transports solides de l’Oued Bouhamdane, à l’amont du barrage Hammam Debagh (Algérie orientale). Hydrological Sciences Journal, 58 (7), 1559–1572.     

Etude du phénomène d'eutrophisation dans le Barrage de Hammam Boughrara (Wilaya de Tlemcen,Algérie)

Résumé

Ce travail décrit l'étude du phénomène d'eutrophisation des eaux du Barrage de Hammam Boughrara, situé au Nord-Ouest de l'Algérie, dans la Wilaya de Tlemcen. L'exploitation d'une base de données, de neuf ans, relative à 19 variables physico-chimiques, chimiques et biotiques, a permis de déterminer: l'évolution dans le temps de chaque variable, les corrélations entre variables, le degré d'eutrophisation des eaux, les espèces phytoplanctoniques dominantes (e.g. chlorophycées, diatomophycées) ainsi que leur nutriment principal, le phosphore. L'étude statistique multidimensionnelle, par analyse en composantes principales (ACP), confirme les résultats ainsi obtenus, notamment l'importante pollution et l'hyper-eutrophie des eaux. La lutte contre le phénomène d'eutrophisation des eaux nécessite des moyens adéquats de gestion des éléments polluants. Ainsi, l'élaboration d'un modèle adapté à notre site, permettant de prédire les concentrations en phosphore à partir de sa charge et de gérer ainsi la prolifération d'algues en limitant les teneurs en nutriments, peut constituer une contribution notable à cette lutte.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Bouzid-Lagha, S. et Djelita, B., 2012. Etude du phénomène d'eutrophisation dans le Barrage de Hammam Boughrara (Wilaya de Tlemcen, Algérie). Hydrological Sciences Journal, 57 (1), 186–201.     

Qualité des eaux du cours principal de la Medjerda (Tunisie et Algérie) et trois de ses affluents Nord

Résumé

Une étude a été effectuée dans la zone Nord-Ouest du bassin versant de la Medjerda avec pour objectif de fournir de nouvelles connaissances sur la qualité des eaux ainsi que sur le type de relation qui peut exister entre les variables physico-chimiques, bactériologiques et les indices de diversité/densité de la méiofaune. Les résultats montrent une dégradation de la qualité du cours principal de la Medjerda et de trois de ses affluents Nord (augmentation de la salinité, teneur en nitrate, matière organique, coliformes…). Les indices de diversité et d’équitabilité suivent cette évolution régressive des variables physico-chimiques et apportent de nouvelles connaissances sur le type et la qualité du sédiment.

Editeur Z.W. Kundzewicz ; Editeur associé B. Touaïbia     

Modalités de recharge d’un aquifère en zone semi-aride : cas de la nappe du Trarza (Sud-Ouest Mauritanie)

Résumé

L’aquifère du Trarza s’étend sur environ 40 000 km² dans le Sud-Ouest mauritanien, entre le fleuve Sénégal au Sud, l’Océan Atlantique à l’Ouest et la chaîne métamorphique des Mauritanides au Nord et à l’Est. La nappe libre est contenue dans les sédiments du Continental Terminal et du Quaternaire. Les campagnes de terrain menées entre 2010 et 2012 ont significativement complété les quelques mesures anciennes. Le croisement d’approches hydrodynamiques et géochimiques a montré que, dans cette zone semi-aride, la dynamique de la nappe est influencée par les multiples changements, actuels et anciens, de l’environnement (depuis les transgressions quaternaires jusqu’aux différents barrages régulant le cours du fleuve Sénégal). La nappe est principalement alimentée par l’infiltration latérale des eaux de surface du fleuve Sénégal et, dans une moindre proportion, par les précipitations. La minéralisation des eaux souterraines résulte d’interactions eau-roches et minéraux silicatés et alumino-silicatés et est localement influencée par des traces des transgressions quaternaires. L’évaporation marque fortement les eaux de surface avant et durant leur infiltration. Des calculs encore très préliminaires suggèrent une recharge annuelle inférieure ou égale à 5% des précipitations, soit de 5 à 10 mm.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Mohamed, A.-S., Marlin, C., Leduc, C., et Jiddou, M., 2014. Modalités de recharge d’un aquifère en zone semi-aride: cas de la nappe du Trarza (Sud-Ouest Mauritanie). Hydrological Sciences Journal, 59 (5), 1046–1062.     

Processus de minéralisation de la nappe du Plio-Quaternaire dans la plaine de Segui-Zograta (Sud-Ouest tunisien)

Résumé

La plaine de Segui-Zograta est une cuvette synclinale à remplissage Mio-Plio-Quaternaire où la nappe du Plio-Quaternaire constitue la principale source d’approvisionnement en eau pour l’abreuvement du chaptel et pour l’agriculture. Cette zone présente une hétérogénéité de répartition de la minéralisation des eaux souterraines. L’investigation des outils géochimiques basée sur l’étude des éléments majeurs, des isotopes stables (¹⁸O, ²H) et radioactifs (³H, ¹⁴C) indique la combinaison de différents processus contrôlant la minéralisation de ces eaux. Dans la partie Ouest, les eaux du Plio-Quaternaire présentent un facies de type sulfato-calco-sodique et des salinités élevées. Elles subissent l’effet de la dissolution des minéraux évaporitiques et résultent du mélange par drainance ascendante des eaux fossi des aquifères les plus profonds, à salinité élevée et à faciès chloruro-sulfato-sodique, à travers la faille d’Om Ali où leur contribution peut atteindre 96%. Dans la partie Est, ces eaux sont de type sulfato-calcique, considérées relativement moins minéralisées que celles de la partie Ouest. Elles sont issues de l’infiltration des eaux de pluie récentes et qui ont subi l’effet de l’évaporation.

Editeur Z.W. Kundzewicz     

Apport de la gravimétrie à l’étude des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie: implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude basée sur l’analyse des données gravimétriques a pour but d’améliorer la connaissance des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie. La carte de l’anomalie résiduelle a d’abord été calculée à partir de la carte de l’anomalie de Bouguer en enlevant un gradient régional. La résiduelle calculée fournit des informations sur la variation de la densité dans les bassins sédimentaires de l’Oued Chafrou-Khlidia, de Mornag et de Grombalia. Afin de mettre en évidence les différentes structures géologiques (failles, bassins, etc.) dans le secteur d’étude, différentes techniques (gradient vertical, gradient horizontal, prolongement vers le haut, déconvolution d’Euler) ont été appliquées à la carte gravimétrique des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie. Les résultats obtenus ont permis de dresser une carte structurale présentant le système de failles responsable de la structuration de la zone d’étude. Cette carte constitue un document très utile pour orienter les recherches hydrogéologiques futures qui seront menées dans ces plaines.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Ouerghi, S., Rebai, N., Gabtni, H., Farhat, B., et Bouaziz, S., 2013. Apport de la gravimétrie à l’étude des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie: implications hydrogéologiques. Hydrological Sciences Journal, 58 (6), 1361–1373.     

Analyse multi-échelles de la variabilité spatiale de l’équivalent en eau de la neige (EEN) sur le territoire de l’Est du Canada

La présente étude a pour objectif d’analyser la variabilité spatiale multi-échelles de l’équivalent en eau de la neige (EEN). Dans un premier temps, la variabilité spatiale de l’EEN par rapport à la latitude et à la longitude a été analysée. Des indices locaux ont été utilisés pour caractériser les différentes structures spatiales. Par la suite, les structures spatiales homogènes ont été délimitées à l’aide de l’approche de segmentation spatiale multi-résolutions en utilisant des méta-variables physiographiques. La segmentation a été validée à l’aide du test non paramétrique de Kruskal-Wallis appliqué aux données de l’EEN de chaque paire de zones adjacentes. À l’échelle régionale, la segmentation spatiale a permis d’identifier six zones géographiques différenciées par leur position par rapport aux modes de circulations atmosphériques et la disposition du relief. À l’échelle locale, la segmentation spatiale montre le rôle de la pente, de la courbure, etc. dans la variabilité spatiale du couvert nival.

Editeur Z. W. Kundzewicz; Editeur associé E. Gargouri