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     

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.     

Salinisation de l’aquifère libre de la Chaouia côtière (Azemmour-Tnine Chtouka), Maroc

L’aquifère libre de la Chaouia côtière constitue un exemple des aquifères les plus exploités au Maroc. Ce travail est consacré à l’étude des processus de la salinisation des eaux souterraines par l’analyse physico-chimique de 39 puits répartis dans la zone. Deux types de faciès ont été révélés, l’un est chloruré-sodique dans la frange côtière ; l’autre faciès est de type chloruré bicarbonaté-calcique caractérisant les eaux exploitées dans les calcaires marneux du Crétacé. L’influence marine (aérosols et intrusion marine), la dissolution/précipitation de la roche aquifère et l’infiltration des eaux d’irrigation, sont parmi les causes de l’augmentation de la salinité des eaux souterraines, en plus de l’exploitation excessive de l’eau souterraine.     

Modélisation de l'incertitude sur les séquences futures de débits en rivière

Résumé

Le problème de la gestion du risque en ressources hydriques, tout comme celui de la gestion de réservoirs, est un problème de décision sous incertitudes, dont la qualité des solutions est extrêmement sensible à la façon dont la stochasticité des apports est prise en compte. Cet article propose une méthode pour modéliser l'incertitude sur les apports à court terme en fonction de la période de l'année. Pour cela, un modèle paramétrique markovien à temps continu, basé sur le processus de Poisson filtré, est construit et estimé grâce à des observations régulièrement espacées dans le temps puis validé sur trois stations hydrométriques situées au Québec (Canada). Les points étudiés sont sa capacité à représenter correctement les transitions de débits et ses performances en tant que prédicteur de la valeur à venir du débit. Ce dernier aspect est comparé à celui du modèle ARMA saisonnier. Les résultats montrent un bon comportement du modèle sur chacun de ces deux points.     

Quantification et variabilité temporelles de l'écoulement solide en zone semi-aride,de l'Algérie du Nord

Résumé

En zones semi-arides, l'irrégularité temporelle des écoulements pose de sérieux problèmes aux ingénieurs chargés d'évaluer le transport solide dans les bassins versants. Ainsi, pour décider d'une méthodologie d'estimation de l'érosion spécifique, les écoulements au droit de deux stations hydrométriques contrôlant des sous-bassins adjacents sont examinés, dont les apports se rejoignent à quelques kilomètres à l'aval, dans un barrage en exploitation. Vingt deux années de mesures de concentrations en éléments fins en suspension (1973/74-1994/95) sont étudiées; l'approche statistique consiste à les homogénéiser par la recherche d'un modèle régressif significatif reliant le débit solide au débit liquide, à différentes échelles temporelles, permettant ainsi de quantifier d'une part l'érosion et de dégager d'autre part la saison productive en sédiments. L'approche mensuelle avec un modèle en loi de puissance reste la plus significative, expliquant en moyenne 80% de la variation totale. L'automne constitue une saison particulièrement productive en sédiments, véhiculant en moyenne plus de 50% de l'apport solide moyen interannuel.     

Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie)

Résumé

De nombreux travaux de recherche pétrolière par sismique réflexion et sondages profonds ont été réalisés en Tunisie méridionale. La présente étude concerne la réinterprétation de ces données dans le secteur du Jérid en vue d'appréhender la géométrie et le fonctionnement de l'aquifère du Continental Intercalaire (CI), cible potentielle pour l'alimentation en eau. Pour ce faire, nous avons identifié sur les différentes sections sismiques le réflecteur correspondant à la dolomie aptienne qui marque le toit de l'aquifère. Elaborée en conséquence, la carte des isochrones de cet horizon montre l'influence de la tectonique sur la géométrie du CI dans le Jérid. Le plissement des séries du Crétacé inférieur, la réactivation des accidents NE–SO et E–O en failles inverses et le jeu normal des accidents NO–SE sont à l'origine d'un aquifère compartimenté en blocs soulevés et affaissés. Les coupes géosismiques révèlent que cette structuration a des implications sur la profondeur des réservoirs et la circulation des eaux souterraines. Les résultats obtenus permettent de rationaliser les travaux de recherche hydrogéologique qui seront ultérieurement menés dans le secteur du Jérid.

Citation Guellala, R., Ben Marzoug, H., Inoubli, M. H. & Moumni, L. (2011) Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie). Hydrol. Sci. J. 56(6), 1040–1052.     

Analyse de sensibilité globale du modèle CATHY aux propriétés hydrodynamiques du sol d’un micro-bassin agricole drainé

Résumé

Une étude d’analyse de sensibilité globale d’une application du modèle hydrologique CATHY (CATchment HYdrology) sur un bassin sous influence de drains agricoles a été réalisée en utilisant les méthodes Morris, FAST99 (Fourier Amplitude Sensitivity Test) et Sobol2002. Ces analyses ont permis d’identifier les paramètres les plus sensibles sur : (a) l’écoulement aux drains et (b) les flux sortant du micro-bassin agricole Bras d’Henri (Québec, Canada). Des 24 paramètres évalués par la méthode de Morris, les neuf et huit paramètres ayant été respectivement très influents sur les deux variables de sortie, ont été analysés par les méthodes FAST99 et Sobol2002. Il s’ensuit que la conductivité hydraulique horizontale à saturation dans les couches sous les drains est la propriété hydrodynamique la plus influente sur les deux variables de sortie. Cette étude démontre que des efforts devraient être portés sur la caractérisation de l’anisotropie du sol, car celle-ci n’est pas à négliger lors d’une modélisation hydrologique tridimensionnelle.

Editeur Z.W. Kundzewicz     

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.     

Cartographie du potentiel en eau souterraine du bassin versant de la Lobo (Centre-Ouest,Côte d’Ivoire) : approche par analyse multicritère

RÉSUMÉ

Ce travail aborde le problème d’accessibilité en eau potable dans les zones fissurées de la Côte d’Ivoire notamment en saison sèche. Sur le bassin versant de la Lobo, le problème se pose avec plus d’acuité puisque les retenues aménagées pour l’alimentation en eau des populations ne sont pas correctement alimentées ces dernières années et sujettes à une très forte eutrophisation. L’approche pluridisciplinaire (télédétection, analyse multicritère et système d’information hydrogéologique à référence spatiale) a été adoptée. La cartographie des sites potentiels en eau montre que la quasi-totalité du bassin de la Lobo possède une bonne et excellente disponibilité en eau souterraine (93% de la superficie totale). Cette bonne disponibilité en eau souterraine est due à une faible pente et à une bonne densité de fracturation qui entrainent une bonne infiltration des eaux dans l’aquifère. L’identification des sites potentiels montre que près de 72% de la superficie du bassin est favorable à l’implantation d’ouvrages à gros débits. Dans l’ensemble, ces aquifères présentent une bonne accessibilité avec cependant, une exploitabilité médiocre.

Editeur Z. W. Kundzewicz; Edithur Associé M.D. Fidelibus     

Réponse hydrologique d’un bassin semi-aride aux événements pluviométriques et aménagements de versant (bassin du Merguellil,Tunisie centrale)

RÉSUMÉ

L’influence cumulée des aménagements de versants sur les écoulements en zones semi-arides demeure peu étudiée et comprise à l’échelle de grands bassins versants. En Tunisie centrale, nous étudions les variations de la réponse hydrologique du bassin du Merguellil à l’échelle annuelle et pour 114 événements entre 1989 et 2010. Sur cette période, les aménagements de conservation des eaux et des sols ont progressivement drainé de 5% à 30% des surfaces du bassin. L’analyse statistique révèle la forte variabilité des pluies et des débits annuels, mais ne distingue aucune tendance déficitaire. L’approche événementielle démontre que les variations des écoulements annuels sont liées aux apports générés par un nombre très limité (cinq à six par an en moyenne) d’épisodes pluvieux supérieurs à 15 mm. Le nombre très variable de ces évènements ainsi que les écarts importants observés sur leur coefficient de ruissellement (K_R) respectif sont déterminants sur les apports annuels. Pour les événements de plus de 60 mm, les différences d’intensités pluviométriques, de couvert végétal et d’humidité du sol réduisent le ruissellement jusqu’à 80%. Toutefois, les K_R d’averses de moins de 40 mm, sur des sols au couvert végétal et d’humidité semblables, ont également diminué de 45% après l’extension des aménagements de CES à la fin des années 1990.     

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.     

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     

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.     

Application des outils chimiques et isotopiques à l'étude de la relation hydrodynamique entre les aquifères profonds de Sfax et de la Djeffara de Gabès Nord (Sud-Est tunisien)

Résumé

L'étude des bassins côtiers de Sfax et de la Djeffara de Gabès Nord, basée sur l'interprétation des données hydrochimiques (éléments majeurs) et isotopiques (¹⁸O, ²H et ¹⁴C), a permis une meilleure compréhension du fonctionnement hydrodynamique de l'aquifère Miocène le long de la frange côtière. En effet, d'après les données géochimiques, apparaît la présence de deux types de faciès chimiques: chloruré sodique dans le bassin de Sfax et mixte à chloruré sodique dans le bassin de Gabès Nord. Cette transition d'un faciès à un autre souligne la variabilité des origines de minéralisation des eaux. L'utilisation des outils isotopiques a permis l'identification d'une eau relativement ancienne à l'exception de quelques poches de recharge récente matérialisées à partir du relief de Zemlet El Beida en amont du bassin de Gabès Nord. Ceci a été vérifié par les fortes activités en¹⁴C des eaux dans cette région. Par conséquent, on peut noter que le passage du Sud au Nord le long de la côte est marqué par une grande variation latérale de lithologie et d'épaisseur de la formation aquifère, soulignant ainsi l'indépendance de chacun des deux réservoirs de Sfax et de la Djeffara de Gabès en absence de toute continuité hydrodynamique entre les deux bassins.

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

Citation Ben Cheikh, N., Zouari, K., et Abidi, B., 2012. Application des outils chimiques et isotopiques à l'étude de la relation hydrodynamique entre les aquifères profonds de Sfax et de la Djeffara de Gabès Nord (Sud-Est tunisien). Hydrological Sciences Journal, 57 (8), 1662–1671.     

Aperçu des procédés de compostage d'ordures ménagères appliqués en Europe

Sans résumé Chaire de construction hydraulique urbaine, de construction routière et d'urbanisme, Ecole polytechnique, Stuttgart.