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     

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     

EFFECTS OF MAN'S ACTIVITIES ON GROUNDWATER QUALITY / Les effets des activités de l'homme sur la qualité des eaux souterraines

Abstract

The changes in groundwater quality that result from man's activities are reviewed. This paper considers the various geochemical reactions, the biochemical processes and the physical processes that take place as well as the sources of pollution. Suggestions are made for future research and practical guidance given for avoidance of pollution of groundwater or minimizing its effects.     

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.     

Etude de l’évaporation de la nappe phréatique des zones arides: cas de Ouargla (Algérie)

La majorité des surfaces mises en valeur dans les zones arides et semi-arides de l’Algérie reposent sur des nappes phréatiques très minéralisées dont le niveau est proche de la surface du sol (0–1,5 m). En présence de conditions climatiques très sévères, le processus d’évaporation de ces nappes contribue en grande partie à la salinisation des terres et la dégradation du milieu. Les résultats de l’étude de l’évaporation de la nappe phréatique de la région de Ouargla montre que l’évaporation diminue au fur et à mesure que le niveau de la nappe s’éloigne de la surface du sol. L’évaporation de la nappe est maximale et égale à l’évaporation du plan d’eau lorsque le niveau de cette nappe est situé dans la couche 0–0,6 m et devient minimale au dessous de 1,7 m. Pour une meilleure mise en valeur des terres et une production agricole élevée, il est nécessaire de connaître la profondeur critique de la nappe phréatique, profondeur pour laquelle l’évaporation est faible et par conséquent le dépôt de sels est faible dans les sols à texture sableuse de la région aride de Ouargla.     

Acquisition de salinité et qualité des eaux d’une nappe profonde en Tunisie: approche statistique et géochimique

Abstract

The multi-layered Jeffara de Gabes aquifer system is greatly influenced by tectonics. This system is limited at the base and laterally by evaporite layers and has lateral contacts with the sebkhas (salt flats). The groundwater in this aquifer is characterized by high salinity (3–10 g L^-1). Multivariate statistical analysis and a geochemical approach were applied to determine the influence of the evaporite layers and sebkhas on the hydrochemical quality of the Jeffara de Gabes aquifer, and to understand the processes governing its salinity. According to these methods, and based in part on the Sr²⁺/Ca²⁺ ratio, it is demonstrated that the strong salinity of the groundwater is due to interactions between water and the evaporite layers that act as a substratum of this aquifer, as well as saltwater intrusion from the sebkhas. Moreover, the medium- to poor-quality groundwaters are characterized by geochemical interactions: cationic exchange and the precipitation/dissolution process of minerals in the aquifer formations.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Ben Alaya, M., Zemni, T., Mamou, A. et Zargouni, F., 2014. Acquisition de salinité et qualité des eaux d’une nappe profonde, Tunisie: approche statistique et géochimique. Hydrological Sciences Journal, 59 (2), 395–419.     

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.     

Calcul des pluies et débits classés sur le bassin du Bani (Mali): une approche de la vulnérabilité des ouvrages et de la population depuis la sécheresse

Résumé Dans un contexte de changement climatique, les dimensionnements d'ouvrages hydrauliques peuvent avoir un rôle crucial dans une évaluation de la vulnérabilité. Ainsi, on calcule avec les données les plus récentes possibles la pluie journalière maximale annuelle de période de retour donnée (10, 20 et 100 ans) sur 51 stations ainsi que les débits de projet pour six stations sur le bassin versant du Bani au Mali (129 000 km²). Pluies et débits sont calculés avec une méthode utilisant les L-moments et en découpant le bassin en régions climatiques homogènes. Une formule empirique d'évaluation du débit décennal est enfin réévaluée, considérant la baisse importante des débits maximaux depuis 1970. Les valeurs trouvées soulignent l'importance du choix de la période, puisque quelques années peuvent faire varier de façon importante les valeurs classées.     

Effets de l'activité solaire sur l'ozone atmosphérique et la hauteur de la tropopause

Summary A statistical study of experimental data concerning total ozone thicknesses and tropopause heights in several stations in Europe, Asia and Africa brings to the following preliminary results: 1) The height of the tropopause increases when the sunspot number increases, the increase being greater when the latitude is lower. The maximum of both effects seems to take place at the magnetic equator and not at the geographic equator; 2) Magnetic storms are in numerous cases connected with variations of ozone thickness; the thickness first decreases then increases before the storm; the ozone minimum is observed 24 or 36 hours before the maximum of magnetic activity. A two years study shows a similar variation for both phenomena.     

Impact de la variabilité climatique et du barrage Nangbéto sur l'hydrologie du système Mono-Couffo (Afrique de l'Ouest)

Résumé

En Afrique tropicale, de nombreuses études sur la variabilité climatique montrent qu'une tendance à la sécheresse s'est manifestée à partir de la fin des années 1960. Cette sécheresse a affecté aussi l'hydrosystème Mono-Couffo, en Afrique de l'Ouest, avec une persistance remarquable qui s'est répercutée sur les écoulements. Depuis 1988, avec la mise en eau du barrage de Nangbéto, qui coïncide avec une légère reprise pluviométrique dans les années 1990, on assiste à une modification du régime hydrologique du Mono à Athiémé. Les méthodes statistiques appliquées aux données mensuelles de pluie et débit de la période 1961–2000 ont permis de constater que les déficits pluviométriques des décennies 1970 et 1980 ont engendré des déficits de l'écoulement. Mais, avec la légère reprise pluviométrique (2%) de 1988 à 2000, on assiste à un excédent d'écoulement de 37% sur le Mono à Athiémé à régime « artificiel » depuis 1988; et, par contre, pas d'excédent (0,1%) sur le Couffo à Lanta à régime « naturel ».

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Amoussou, E., Camberlin, P. et Mahé, G., 2012. Impact de la variabilité climatique et du barrage Nangbéto sur l'hydrologie du système Mono-Couffo (Ouest Afrique). Hydrological Sciences Journal, 57 (4), 805–817.     

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.     

La phase de la composante annuelle des niveaux des rivières de la plaine de l'Est Européen

Résumé L'étude publiée intéresse l'ensemble des échelles hydrométriques de la plaine de l'Est européen. Les moyennes mensuelles des niveaux ont été élaborées par la méthode d'analyse par combinaisons linéaires d'ordonnées, due à M. et MmeLabrouste, afin de définir la phase de la composante annuelle. La carte de la répartition de la phase et les profils de celle-ci le long des cours d'eau, montrent que cette répartition est commandée par le relief, ainsi que par la marche saisonnière des températures, ce qui permet d'expliquer les particularités constatées par les causes naturelles: altitudes, forme et extension du bassin, etc.

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Summary The research deals with the hydrographic observations of the East-Europe's plain. The monthly means of the water level have been elaborated after the method of Mr. and Mrs.Labrouste with the aim to determine the phase of the yearly component. The map of the phase distribution and the profiles along the streams shows that this distribution is governed by the physiography, as well as by the seasonal course of the temperatures, what can permit to explain the observed particularities.

     

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.     

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.     

Contribution de la gravimétrie à l'étude de la structure de la plaine de Mornag (nord est de la Tunisie): implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude est basée sur l'analyse des données gravimétriques; elle a pour but d'améliorer la connaissance de la structure de la plaine de Mornag. 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 le bassin de Mornag. Afin de mettre en évidence les différentes structures dans le bassin, nous avons calculé la magnitude du gradient horizontal (MGH). Cette technique a permis de déterminer des linéaments gravimétriques représentant l'emplacement des contrastes de densité, et de déduire une carte structurale de la zone d'étude. Cette carte constitue un document très utile pour orienter l'exploration des ressources en eau dans la plaine de Mornag.

Citation Farhat, B., Benassi, R., Jallouli, C. & Ben Mammou, A. (2010) Contribution de la gravimétrie à l'étude de la structure de la plaine de Mornag (nord est de la Tunisie): implications hydrogéologiques. Hydrol. Sci. J. 55(8), 1396–1404.     

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     

Variabilité et tendances observées sur les débits moyens mensuels,saisonniers et annuels dans le bassin de la Falémé (Sénégal)

Le changement climatique, lié au réchauffement de la Terre, agit directement sur notre milieu naturel en le transformant et s’accompagne de modifications dans le cycle hydrologique. Il s’en suit une baisse drastique des ressources en eau disponibles du fait de la forte diminution des totaux pluviométriques reçus. Dans cette étude, nous utilisons le test de Mann-Kendall pour caractériser la variabilité et les tendances des débits dans le bassin de la Falémé sur la période 1954–2014. Les résultats de l’analyse révèlent une tendance à la baisse statistiquement significative sur pratiquement tous les mois et sur les périodes de hautes et de basses eaux. Une tendance a été observée aussi sur les années de faible hydraulicité durant lesquelles l’écoulement des périodes de hautes et basses eaux est moins important. Le test de Mann-Kendall s’est donc avéré efficace pour indiquer les tendances négatives de l’écoulement dans le bassin de la Falémé.