Soutenance mémoire
Situation géographique et Caractéristiques physiques de la région d’étude
A l’extrême Est algérien se localise les deux plus importantes des nappes phréatiques sableuses de l’Algérie, l’une est côtière s’étend sur un littoral de prés de 10 Km et une superficie de 160 km2 environ (Saadeli. B 2007), c’est la nappe du massif dunaire de Bouteldja, et l’autre s’éloignant du littoral de prés de 420 km vers le Sud, sur 11738 km² de surface (Khechana. S 2007), c’est la nappe phréatique de Souf.
La première nappe fait partie du système aquifère Annaba –Bouteldja Nord-Est Algérien, inclus dans l’hydro système du bassin versant de la Mafragh, dans le territoire de la wilaya d’El Tarf (Fig I.1.), alors que la deuxième se situe au Sud-Est de l’Algérie fait partie du grand bassin oriental du Sahara septentrional, se trouve dans les territoires de la wilaya d’El Oued (Fig I.2.).
Réseau hydrographique
Notre bassin littoral est traversé par les deux cours d’eaux El Kebir-Est avec un débit moyen de 6,71m3 /s et celui de bounemoussa de 4,45m3 /s, qui rejoignent la mer à l’embouchure sous le nom de la Mafragh (exutoire unique externe) son écoulement est de régime temporaire, ses eaux sont utilisées généralement pour l’irrigation. (Fig. I .3). Par contre la région de Oued Souf ne contient aucun écoulement de surface,à l’exception du canal de Oued Righ ; c’est un canal artificiel avec un débit moyen de 4m3 /s, son écoulement est permanant, les 2/3 Sud ont été creusés tandis que le 1/3 Nord est d’origine naturel (oued Khrouf), les eaux de ce canal se jettent dans le chott Merouane (exutoire interne). Ce canal était creusé dans le but de faire drainer les eaux en excès d’irrigation des palmeraies et l’évacuation des eaux usées.
Morphologie et relief
Le bassin de la Mafragh appartient au domaine de l’Atlas tellien (reliefs jeunes), c’est un relief escarpé très compartimenté car il est le résultat de phases tectoniques alpines qui est à la fin du Tertiaire, ces relief ont été écaillées et charriées vers le Sud, et le socle et la série sédimentaire ont été violement érodé. La zone du massif Bouteldja présente une multiplicité morphologique (Fig. I .3) qui apparait comme :
– Le complexe alluvial de la vallée de l’oued El Kébir Est: série de terrasses à faciès hétérogènes (de sable, graviers, limons et surtout d’argiles).
– Le cordon dunaire.
– Les marécages et les lacs : Mekada Mohacène et lac des oiseaux, développés dans la basse vallée d’El Kébir Est, ils forment un delta commun.
– Les montagnes : Les monts de la Chaffia formant une barrière Est – Ouest avec une altitude moyenne de 450m.
– Les collines: au niveau des terrasses déprimées au Nord-Est de bouteldja.
Par contre la région d’El Oued, qui appartient au bas-Sahara relativement stable, où la tectonique est moins prononcée. La topographie ne présente pas de complexités morphologiques, il s’agit d’une surface des dunes de sables de direction (S-N) dans laquelle on peut distinguer l’existence des trois principales formes :
-Une zone sableuse, qui se présente sous un double aspect, l’Erg et le Sahara.
-Une forme de plateaux rocheux qui s’étendent vers le Sud avec une alternance de dunes et crêtes.
-Une zone de dépressions caractérisées par la présence d’une multitude de chotts qui se plongent vers l’Est parmi lesquelles chott Melghir et chott Merouane.
Le contexte géologique
Cadre régional
Du fait que les limites des eaux souterraines dépassent de loin celles des eaux de pluie, les unités aquifères existantes ont une très grande extension et débordent largement les zones étudiées, du fait aussi de l’hétérogénéité locale et de la spécificité de chaque nappe, il nous a paru préférable de présenter la géologie générale et locale de chaque région et de donner par la suite en détail la géologie de chaque formation aquifère .
Du point de vu structural, l’Algérie est caractérisée du Nord au Sud par :
• L’Atlas tellien, constitué de reliefs et de plaines littorales ;
• Les hauts plateaux et les hautes plaines ;
• Le Domaine de l’Atlas Saharien ;
• Le Domaine de la plate forme Saharienne. (N.Chabour 2005).
Ces domaines sont divisés en deux unités tectoniques majeures séparées par la faille Sud atlasique.
Les trois premiers domaines portent l’empreinte de la tectonique alpine. C’est le domaine des séries plissées et charriées, où est inclus le massif de Bouteldja.
La plate forme Saharienne où la tectonique est moins prononcée (relativement stable), appartient au craton africain .Elle comprend un socle précambrien sur lequel repose en discordance une puissante couverture sédimentaire, structurée au Paléozoïque en plusieurs bassins sédimentaires. Ces derniers sont délimités par différents éléments tectoniques et dans lesquels la lithostatigraphie est plus ou moins complète, c’est dans cet environnement où s’est formée la vallée d’El Oued Souf.
Paléogéographie
La formation du massif dunaire est faite au cours du Quaternaire selon deux périodes de régression et transgression marine.
Le premier cycle:
Le retrait progressif de la mer finira pour donner des dunes anciennes et favorise la création des lagunes marines qui sont transformées en marécages et lacs.
Le second cycle:
A permis la mise en place des dunes récentes et actuelles suivie d’une phase d’érosion des éboulis récents provenant des massifs numidiens. Par la suite un couvert végétal s’est installé favorisant l’engraissement des dunes par freinage de la vitesse du vent mettant fin à leur mouvement (dunes mortes). Par contre, si on voit l’âge de formation des sables de Oued Souf, il revient à des périodes plus anciennes, de l’Albien (continental intercalaire), le Pontien (complexe terminal) et du Quaternaire pour la nappe libre superficielle. Le Sahara a connu, au cours de son histoire géologique de longues phases de sédimentation alternativement marines et continentales qui ont affecté aussi la région de Oued Souf (Fig.I.7) . Sur une plate forme marine du Primaire vient se déposer le Trias, qui va subir des mouvements tectoniques qui se terminent par l’affaissement du Sahara Nord oriental. Les matériaux du Hoggar et des Tassili sont arrachés et transportés par les eaux courantes vers la fosse de Berbérie .L’érosion devient moins vive et les écoulements moins puissants avec l’abaissement du relief au Nord. Puis une phase de subsidence faite suivie par plusieurs transgression marines, le cas de Jurassique et du Crétacé inferieur avec des sables éoliens et fluviatiles et des argiles continentales. L’ensemble de ces dépôts dont les sables ont été transformés en grés poreux est appelé « continental intercalaire ». Ce nom vient de sa position à l’échelle stratigraphique entre les formations marines Primaires et celle du Cénomanien. Le caractère carbonaté de l’Aptien de la zone d’étude est dû à sa position géographique au Nord du bassin. Le moindre changement bathymétrique provoque une extension horizontale et verticale de la mer. Ces changements bathymétriques sont dus essentiellement au poids du sédiment déposé, et de la subsidence qui provoque l’envahissement du continent par la mer durant le Cénomanien.
Avec la migration de la mer vers le Nord au cours du Sénonien, la continentalité revient progressivement puis des mouvements compressifs et extensifs contribuent à la formation des sous bassin connus actuellement. Parmi ces sous bassins la cuvette du Souf qui sera chargée par des dépôts Mio-Plio-Quaternaire. Dès la paléogéographie des deux formations sableuses on peut tirer les points suivants:
– Les deux formations du massif dunaire et d’El Oued, ont connu des phases de régression et transgression marines.
– La période de formation de chaque phase est différente de l’autre.
– Les deux sables sont d’origine éolienne.
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Table des matières
Introduction générale
Partie I : Cadre de la région d’étude
I .Situation géographique et Caractéristiques physiques de la région d’étude
I.1. Réseau hydrographique
I .2. Morphologie et relief
II. Le contexte géologique
II.1.Cadre régional
II.2.Description lithostratigraphique
III. Paléogéographie
IV. Conclusion
Partie II : Etude climatologique
I. Introduction
II. Stations de mesure
III. Étude des paramètres climatiques
III 1. Précipitation
a-Les moyennes mensuelles des précipitations
b-Les moyennes annuelles des précipitations
III 2. Température
– Les températures moyennes interannuelles
III 3. Caractéristiques climatique
3.1. Diagramme pluviothermique
3.2 . Indice d’aridité
III 4. L’humidité
III 5. Le vent
IV. Calcule du bilan hydrique
1. Estimation de l’évapotranspiration potentielle et réelle
IV .1. a. Formule de Turc
IV.1.b. Formule de Thornthwaite (bilan d’eau)
IV. 2. Ruissellement (R)
IV. 3. Infiltration
IV .2.Interprétation du bilan de Thornthwaite
V. Conclusion
Partie III : Etude hydrogéologiques
I. Introduction
II. Les horizons aquifères
III. Aperçu comparatif entre la nappe côtière du massif dunaire de Bouteldja et la nappe saharienne phréatique d’El Oued
IV. La piézométrie
V. Caractéristiques hydrodynamiques
V .1.Transmissivité
V.2.Perméabilité
V.3: Porosité efficace (ne)
VI. La granulométrie
VII. Mise en évidence des phénomènes de l’intrusion marine du massif de Bouteldja et de la remontée des eaux de la nappe superficielle de Souf
VIII. Conclusion
Partie IV :Aperçu hydrochimique
I. Introduction
II. Caractéristiques physico-chimiques
II. 1. Paramètres physiques
II.1.1. Température
II.1.2. Le pH
II.1.3. Conductivité
II.2.Paramètres chimiques
a- Diagramme de piper
b-Répartition des faciès
III. Potabilité des eaux
V. Conclusion
Partie V : Vulnérabilité et risque de pollution
I. Introduction
II. Objectif du travail
III. Réacteur sol–zone non saturée – nappe
IV- Calcul du Pouvoir épurateur
IV. 1. La nappe du massif dunaire
IV. 2. La nappe phréatique de Souf
V. Présentation de la méthode proposé par Mr : kherici.N en 2008 pour la détermination de la vulnérabilité et du risque de pollution des eaux
VI. Définition des indices de contamination (ICO) et (ICM)
VI.1 .Calcul de l’indice de contamination Organique ( ICO)
VI.1.1Classification des éléments organiques
1. La DBO5
2. Nitrates ( NO3)
3. Nitrite (NO2)
4. Ammonium NH4
VI.2 .Calcul de L’indice de contamination Minérale( ICM )
VI.1.2.Classification des éléments minérale
1. Le Plomb
2 . Le Fer
3. Le Cuivre
VII. Interprétation des la cartes de Vulnérabilité
VIII. Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
Annexes
