Contribution de la gravimétrie à l’étude de la structure profonde du bassin de Bou-Houria (Maroc Nord-oriental) : implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude vise à améliorer la connaissance de la structure du bassin de Bou-Houria en se basant sur l’analyse et l’interprétation de données gravimétriques. Des cartes de l’anomalie résiduelle, du gradient vertical et du gradient horizontal ont été calculées à partir de la carte de l’anomalie de Bouguer. Ces cartes fournissent des informations sur la variation de la densité dans le sous-sol et permettent de mieux cerner la structure de la zone d’étude en mettant en évidence les principales unités et accidents tectoniques généralement masqués par les dépôts quaternaires. L’ensemble des résultats obtenus conduit à l’amélioration de la carte structurale de la zone d’étude, qui pourrait constituer un document de base pour orienter les futurs travaux d’exploration des eaux souterraines dans le bassin.     

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.     

Application du réseau des neurones artificiels à la prévision des débits horaires: Cas du bassin versant de l’Eure,France

RÉSUMÉ

Les modèles pluie–débit sont fortement utilisés dans la gestion des risques hydrologiques et la prévision des crues. Dans cette étude, nous présentons un modèle pluie–débit pour la prévision des débits horaires basé sur la technique des réseaux de neurones artificiels (RNA). Ce modèle a été développé et appliqué sur le bassin versant de l’Eure au Nord-Ouest de la France afin de dépasser les problèmes dus à la non-linéarité de la relation pluie–débit et à l’imprécision des données collectées. La création de ce modèle a nécessité plusieurs étapes pendant lesquelles nous avons pu déterminer les paramètres du modèle permettant la compréhension de la complexité hydrologique et la production des informations nécessaires à la prévision. Elles ont abouti à un modèle de réseau de neurones artificiels capable d’effectuer, en quelques secondes, des prévisions des crues efficaces jusqu’à un horizon de prévision de 48 h. Ces résultats confirment que les modèles RNA peuvent jouer un rôle important dans le domaine de la prévision car capables de modéliser la non-linéarité des relations pluie–débit rencontrées sur certains bassins hydrologiques.

Editor Z.W. Kundzewicz Associate editor E. Gargouri     

Effet auto-épurateur de la lithologie des affleurements géologiques dans un climat semi-aride: cas du bassin versant de l'Oued Mellègue (Nord-Ouest de la Tunisie)

Résumé

Le Nord-Ouest de la Tunisie renferme plus que 81% des eaux de surface et 95% des mines et gîtes miniers. Le bassin versant de l'Oued Mellègue, situé dans cette zone, englobe 13 mines de plomb, zinc, fer, strontium, fluor, barium et phosphates. L'impact des rejets de ces mines sur les eaux de surface a été apprécié grâce à plusieurs compagnes d’échantillonnage. Les résultats d'analyse par ICP/MS de ces échantillons montrent qu'ils renferment des quantités non négligeables d'Al, As, B, Ba, Br, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Sr, U et de Zn. L'analyse des ces éléments dans les eaux du Mellègue, de ses affluents et dans la retenue de Nebeur montre que leurs concentrations sont inférieures aux normes d'eau potable. Ce comportement pourrait être dû à la nature des affleurements géologiques formés par des carbonates des argiles et des évaporites, à l'absence de cours d'eau drainant directement les rejets, à la formation de minéraux secondaires caractérisés par une importante rétention des métaux et à l’étendue des bassins versants non pollués.     

Intégration de données satellitaires à la modélisation hydrologique du Mont Liban

Résumé

Vu le manque de mesures in situ, il est difficile d'estimer le volume d'eau stocké sous forme de neige sur le Mont Liban et encore plus de prévoir avec quelle rapidité ce volume d'eau sera disponible. C'est là que la télédétection peut aider la modélisation hydrologique. Ainsi, il serait possible de mettre à jour la distribution spatiale de l'équivalent en eau de la neige sèche à partir d'images RADARSAT-1. L'approche a été testée à l'hiver 2001. Les résultats obtenus portent à croire que l'algorithme serait susceptible de s'appliquer au couvert neigeux méditerranéen. Toutefois, une certaine prudence s'impose car le nombre de sites de mesures était limité. Durant la période de fonte et par temps clair, les données des capteurs opérant dans la partie réfléchie du spectre, comme le capteur VEGETATION, peuvent être utilisées pour suivre la limite inférieure du couvert de neige en montagne. L'étendue de la couverture de neige simulée par un modèle hydrologique, comme HYDROTEL, peut alors être validée et mise à jour. L'intégration des données de télédétection dans la modélisation pourrait donc permettre de suivre la quantité de neige au sol. Toutefois, l'ajout de stations météorologiques automatiques bien instrumentées, semble nécessaire.     

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     

Vecteur de la pollution metallique du bassin versant de l’Oued El Bey vers le Golfe de Tunis (Tunisie)

Résumé

L’Oued El Bey, qui draine 60% de la charge polluante hydrique de plusieurs agglomérations urbaines du Nord-Est de la Tunisie, est un exemple représentatif du transfert des métaux lourds résultant de l’activité industrielle et urbaine. Il fournit une indication sur le devenir et la répartition des métaux lourds dans le Golfe de Tunis. Dans la fraction dissoute, Cd, Pb, Co et Hg ne sont pas détectés mais Zn varie entre 0,01 et 0,07 μg/L. Les concentrations du Mn, Zn, As, Ni, Pb, Cu et du Cd sont très élevées dans la fraction particulaire par rapport à la fraction dissoute, avec un coefficient de partage Kd de l’ordre de 10⁶, ainsi que dans les sédiments du lit de l’oued pour Pb et Zn. La pollution par les métaux la plus élevé de l’Oued El Bey a été trouvée pour Zn, Pb et Cu: les concentrations variaient respectivement entre 1698,9 et 14575, de 0 à 2153,7 et de 0 à 3431,8 μg/g. La variation spatiale des teneurs en métaux lourds confirme l’effet des eaux usées rejetées dans l’Oued El Bey. Les teneurs de ces métaux lourds dans les trois phases dissoute, particulaire (MES) et sédiments confirment que la MES constitue le vecteur de transport principal via la Sebkha Soliman vers le golfe. L’examen des rapports des différents éléments (Pb, Cu et Cd) par rapport au Zn dans les sédiments de l’oued montre une augmentation au niveau de la confluence de l’Oued El Bey et de son affluent l’Oued El Meleh, ce qui signifie que les apports sédimentaires de cet affluent contrôlent la signatutue chimique des sédiments de l’Oued El Bey.

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

Citation Khadhar, S., Mlayah, A., Chekirben, A., Charef, A., Methammam, M., Nouha, S., et Khemais, Z., 2013. Bassin versant Oued El Bey: vecteur de transport de la pollution métallique vers le Golfe de Tunis (Tunisie). Hydrological Sciences Journal, 58 (8), 1803–1812.     

Hydrogéochimie et géothermométrie: apports à l'identification du réservoir thermal des sources de Hammam Righa,Algérie

Résumé

Afin d'identifier le système hydrothermal de la région de Hammam Righa (Algérie), une étude hydrogéochimique et géothermométrique a été effectuée. Un tableau détaillé de l'hydrogéochimie des eaux a été dressé à partir des analyses en éléments majeurs. Deux faciès hydrogéologiques ont été ainsi identifiés: HCO₃-Ca et SO₄-Ca. Ceci est contrôlé par, respectivement, les interactions avec les calcaires jurassiques conduisant à la dissolution des carbonates et la présence d'évaporites (Trias) le long du circuit de remontée des eaux. Les eaux émergent à travers un système de fractures profondes et récentes. Les températures des sources varient de 26 à 68°C, caractérisant ainsi un thermalisme de basse enthalpie. L'application de différents géothermomètres donne des températures allant de 70 à 110°C pour le réservoir thermal. L'analyse de ces résultats, confrontée au gradient géothermique de la région, permet l'identification des calcaires jurassiques comme réservoir thermal où les eaux ont circulé à des profondeurs de plus de 1800 m.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Bouchareb-Haouchine, F.Z., Boudoukha, A., et Haouchine, A., 2012. Hydrogéochimie et geothermometrie: apports à l'identification du réservoir thermal des sources de Hammam Righa, Algérie. Hydrological Sciences Journal, 57 (6), 1184–1195.     

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.     

Soil moisture estimation using ERS 2 SAR data: a case study in the Solani River catchment/Estimation de l’humidité du sol grâce à des données ERS-2 SAR: étude de cas dans le bassin de la rivière Solani

Abstract

Abstract The information regarding spatial and temporal variation of soil moisture in a catchment is of utmost importance in hydrological, as well as many other studies. Point measurements from gravimetric and other methods for soil moisture determination are insufficient to understand the spatial behaviour of soil moisture in a region. Microwave remote sensing data from active sensors on board various satellites are increasingly being used to map spatial distribution of soil moisture within the 0–10 cm top surface. The northern part of India has a network of large rivers and canals and, therefore, spatial and temporal distribution of soil moisture in this region has a significant bearing on the hydrology of the region. In this paper, results on estimation of soil moisture from an ERS-2 SAR image in the catchment of the Solani River (a tributary to the River Ganga) in and around the town of Roorkee, India, have been presented. The radar backscatter coefficient for each pixel of the image has been modelled from the digital numbers of the SAR image. Gravimetric measurements have been made simultaneously during the satellite pass to determine the concurrent value of volumetric soil moisture at a large number of sample points within the satellite sweep area. The backscatter coefficient is found to vary from –30 dB to –42 dB for a variation in soil moisture from 30 to 75%. Regression analyses between volumetric soil moisture and both the digital numbers and backscatter coefficients were performed. Strong correlations between volumetric soil moisture and digital number were observed with R ² values of 0.84, 0.75 and 0.83 for bare soil, vegetative and combined surfaces, respectively. A similar trend was observed with the relationship between backscatter and volumetric soil moisture with R ² values of 0.60, 0.89 and 0.67 for bare soil, vegetative and combined surfaces, respectively. These results demonstrate the utilization of SAR data for estimation of spatial distribution of soil moisture in the region of the present study.