Impact de la pollution sur les ressources en eau superficielles et souterraines

TECTONIQUE ET PALEOGEOGRAPHIE

Du point de vue paléogéographique, l’ultra-tellien occupe une position externe du domaine Tellien. Au secondaire, la série néritique s’est sédimentée sur un haut fond appelé domaine néritique constantinois. Au Nord-Ouest, dans le sillon tellien s’est déposée une sédimentation sombre qui témoigne de la profondeur du milieu. Au Burdigalien supérieur, les formations telliennes externes ont été écaillées. Au Laungnien inférieur, les nappes telliennes et leur couverture numidienne ont glissé par gravité dans le sillon des Sellaouas.
Au Nord Est, la teinte devient plus claire à matériel crétacé- paléogène (ultra-tellien). A l’Eocène moyen, les unités ultra-telliennes sont mises en place en diverticule sur le domaine tellien. Le début du crétacé se caractérise par une mer peu profonde. Au Barrémien, elle s’approfondit en formant un géosynclinal. Pendant cette période, les formations sont affectées par des failles perpendiculaires et longitudinales. A la fin de L’Eocène moyen se sont produits des mouvements intenses qui ont plissé la région.
A la fin de l’Oligocène, une phase orogénique plissera le numidien et le charriera sur les formations précédentes.
Au Miocène, la région a subi de Nouveau la tectonique d’effondrement qui a donné naissance au bassin de Guelma. Pendant cette période, au Sud il y a écaillage du domaine tellien externe. Au mio-pliocène, une phase tectonique post-nappe a raviné les formations antérieures avec une discordance très accentuée.

HOMOGEINISATION DES PRECIPITATIONS ANNUELLES

La station d’Héliopolis est la seule station où l’on possède des observations pluviométriques longues et plus régulières. Elle servira à l’établissement de n corrélations visant à rattraper les données manquantes et à corriger les données douteuses.
Une série chronologique est dite homogène soit qu’elle présente le caractère aléatoire simple, ce qui suppose l’absence de toute organisation à l’intérieur de la série, soit que la propriété statistique de l’erreur de mesure est restée inchangée au cours de la période d’observation. Pour ce faire, il existe plusieurs tests statistiques qui doivent être non paramétriques.

DETERMINATION DE L’EVAPOTRANSPIRATION

L’évapotranspiration est sans doute l’une des données climatologiques la plus difficile à approcher. On distingue :
Une évapotranspiration potentielle qui correspond à l’évapotranspiration d’une surface qui serait suffisamment approvisionnée en eau pour évaporer la quantité d’eau maximale permise par les conditions climatiques.
Une évaporation réelle qui correspond à l’ETP se produisant dans les conditions réelles des teneurs en eau du sol.
L’estimation de la lame d’eau évapotranspirée est possible grâce à des formulations empiriques. EVAPOTRANSPIRATION POTENTIELLE (E.T.P.) : Elle est estimée par la formulation de Thornthwaite. Les précipitations ne seront pas prises en compte.
CALCUL DE L’EVAPOTRANSPIRATION REELLE (E.T.R.) : Pour le calcul de l’E.T.R., nous avons choisi les différentes méthodes de Turc et bilan d’eau de Thornthwaite.

PIEZOMETRIE

La connaissance des états piézométriques de la nappe a été obtenue à partir de l’inventaire des 75 puits existants et ce pendant la période du mois d’août 2003. L’allure des cartes des différentes périodes établies par , est identique, ce qui a permis de donner une interprétation à la piézométrie d’ août 2003. La carte obtenue montre une structure complexe avec formation de dômes et de dépressions. Ces derniers seraient dus à l’apport externe, à l’alimentation ou à des prélèvements par la nappe profonde provoqués par les forages.
Par ailleurs les cartes montrent l’existence d’une ligne de partage des eaux séparant les écoulements vers l’Oued Skhoun et l’Oued Maiz, où ils seront différenciés.
A l’Ouest, il est dirigé Sud-Nord et à l’est, il suit l’écoulement général de la Seybouse qui est sensiblement Ouest-Est. Quant au versant Nord, l’écoulement général est Nord – Sud et converge vers la Seybouse. Le changement brusque de la forme des courbes isopièzes serait probablement dû à l’importance de la perméabilité, à la section d’écoulement et à l’exploitation intense de la nappe dans d’autres. L’existence des concavités vers l’aval montre l’existence d’une zone d’alimentation et les concavités vers l’amont traduisent une zone de drainance.

INTERPRETATION DES PRINCIPAUX FACTEURS

Etude de la contribution des observations au premier facteur La répartition des variables dans le plan I-II permet d’attribuer une signification au premier facteur . Il regroupe dans sa partie gauche l’ensemble des éléments chimiques constituant la minéralisation des eaux. Il convient cependant de noter que les éléments de la pollution (PO4, NH4, NO3) contribuent aussi significativement au pôle de la minéralisation que les paramètresK et Na, caractéristiques du faciès chloruré sodique des eaux de la nappe des alluvions. On peut en conclure que l’axe I est apte à discriminer les points de surveillance où les échanges de base, la pollution de surface et probablement les influences de l’évaporation font augmenter les concentrations.
Etude de la contribution des observations au second facteur : Selon le facteur II il y a opposition de deux groupes bien distincts. Il s’agit de l’ensemble formé par les ions NO3, NH4, HCO3, Ca, SO4, et PO4 et du groupe Na, Mg et Cl. Le premier a une origine à rechercher en surface et le second correspond à une minéralisation naturelle. Il apparaît donc que l’axe 2 caractérise l’origine de la minéralisation.

Table des matières

Introduction
Situation géographique
But de l’étude
CHAPITRE 1 : GEOLOGIE
1.1 Introduction
1.2 Géologie
1.2.1 trias
1.2.2 Néritique
1.2.3 Les unités telliennes
1.2.4 Unité ultratellienne
1.2.5 Nappe epi(ultra) tellienne
1.2.6 Numidien
1.2.7 Post nappe
1.2.7.1 Quaternaire ancien
1.2.7.2 Quaternaire récent
1.2.8 Tectonique et paléogéographie
1.3 Géomorphologie
CHAPITRE II : HYDROCLIMATOLOGIE
2.1 Introduction
2.2 Etude des précipitations
2.2.1 Introduction
2.2.2 Comblement des lacunes
2.2.4 Homogéinésation des données
2.2.4.1 Test de Wald- Wolfonitz
2.2.4.2 Test de tendance
2.3 Ajustement des précipitations annuelles à une loi normale
2.3.1Vérification graphique
2.3.1.1 Régression linéaire
2.3.2 Test x2
2.4 Précipitations annuelles
2.5 Détermination de la lame d’eau précipitée
2.5 .1 Méthode de la moyenne arithmétique
2.6 Précipitation mensuelle
2.7 Variabilité des précipitations annuelles
2.7.1 Coefficient pluviométrique
2.8 Température
2.8.1 Régime climatique
2.8.1.1 Indice de De Martone
2.8.1.2 Diagramme pluviomètrique
2.9 Détermination de L’ ETP
2.9.1 Détermination potentielle
2.9.2 Bilan de Thorntwhaite
2.9.3 Formule de Turc
2.9.4 Bilan hydrologique
2.10 Ruissellement et bilan général
2.11 Conclusion
CHAPITRE III : HYDROGEOLOGIE
3.1 Les grands ensembles Hydrogéologiques
3.2 Cas de la nappe de Guelma
3.2.1 Géométrie de l’aquifère
3.2.2.1 introduction
3.2.2.2 Information fournie par les sondages électriques
3.2.3 essais de corrélation géologie-géophysique
3.2.4 Synthèse de correspondance résistivités- lithologie
3.2.5 Conclusion
3.3 Piézomètrie
3.3.1 Introduction
3.3.2 Conditions aux limites
3.3.2.1 Limites externes
3.3.2.2 Limites internes
3.3.3 Inventaire des points d’eau
3.3.4 Hydrodynamique
3.3.4 .1 Interprétation
3.3.4.2 Transmissivités et perméabilités
3.3.4.3 Epaisseurs mouillées
3.4 Etude de la vulnérabilité de l’aquifère
3.4.1 Méthode DRASTIC
3.4.2 Etablissement des cartes de vulnérabilités
3.4.3 Interprétation des résultats
3.4.3.1 Carte DRASTIC générale
3.4.3.2 Carte DRASTIC pesticides
3.5 Sources
3.5.1 Etude la fissuration des massifs Kef Rih- Bardou
3.5.2 Hydrodynamique des sources
3.5.3 Conclusion
Chapitre IV : Hydrochimie
4.1 Faciès hydrochimiques
4.2 Analyse en composantes principales des forages et puits
4.2.1 caractéristiques physico-chimiques
4.2.2 caractéristiques chimiques
4.2.3 interprétation de principaux facteurs
4.2.3.1 Etude de la contribution des observations au facteur I
4.2.3.2 Etude de la contribution des observations au facteur II
4.2.3.3 Etude de la contribution des observations au facteur III
4.2.3.4 Synthèse des résultats
4.2.3.5 Conclusion
4.2.4 ACP des sources
4.2.4.1 Caractéristiques physiques
4.2.4.2 Caractéristiques chimiques
4.2.4.3 Plans des individus
4.3 Indice de saturation
4.3.1 Théorie de l’indice de saturation
4.3.2 Application aux eaux du bassin de Guelma
4.4 pollution superficielle du bassin de Guelma
4.4.1 Introduction
4.4.2 Echantillonnage
4.4.3 Résultats et discussion
4.4.4.1 paramètres abiotiques
4.4.4.2 Métaux lourds
4.4.4.3 Bactériologie
4.4.5 Conclusion
4.5 Pollution des eaux souterraines
4.5.1 Contamination par les formes azotées et othophosphates
4.5.2 Contamination par les métaux lourds
4.5.3 Bactériologie des eaux souterraines
4.5.4 Conclusion
4.6 caractéristiques isotopique des eaux souterraines
4.6.1 Théorie
4.6.2 Résultats et applications isotopiques aux sources
4.6.2.1 Interprétation des teneurs en tritium
4.7 Usage de l’eau
4.7.1 Usage agricole
4.7.1.1 Classification de Riverside
4.7.1.2 Classification de Wilcox
4.7.2 Usage industiel
4.7.2.1 Equilibre calco-carbonique
4.7.3 Usage à l’AEP
4.7.4 Conclusion
Conclusions générales
Références bibliographiques
Annexes