Impact des rejets urbains et domestiques sur la qualité des eaux

Impact des rejets urbains et domestiques sur la qualité des eaux

Caractéristiques hydrogéologiques

Horizon aquifères

Trois systèmes aquifères, se distinguent dans la zone d’étude selon l’ANRH de Constantine; l’aquifère poreux d’âge Quaternaire et d’âge Tertiaire, aquifère karstique et un autre à système binaire. a. Aquifère poreux : Il est caractérisé par des roches meubles non consolidées (graviers, sables, grés, poudingues, etc). Ces formations laissent passer de l’eau. Dans notre cas, il existe deux aquifères poreux, celui du Quaternaire et du Tertiaire, chacun d’eux peut former un aquifère important en prenant les roches métamorphiques ou les argiles noires du Numidien comme substratum. L’épaisseur des alluvions varie d’un sous bassin à un autre, dans le sous bassin d’El Harrouch, l’épaisseur des alluvions est de 5 à 10 m (étude géophysique dans la zone); la même épaisseur est observée à Salah Bouchaour. A Ramdane Djamel, elle est de 15 à 30 m, par contre dans le sous bassin de Zeramna (El Hadaeïk), l’épaisseur varie de 5 à 15 m. dans la plaine de Skikda (Hamadi Krouma); les niveaux de galets sont très peu épais. b. Aquifère Karstique : Il est constitué par des roches compactes, telles que les roches carbonatées (calcaires, calcaires dolomitiques, dolomies…etc), cet aquifère peut être fissuré et fracturé à cause des phases tectoniques affectant la région. Les aquifères karstique dans la zone d’étude se trouvent à Kef M’Souna, Djebel Tasselment et Djebel El Ghédir. L’aquifère karstique peut être libre en l’absence des formations Tertiaires. Si non, il est captif; Kef M’Souna est un aquifère karstique captif en présence des argiles noires formant son toit. c. Aquifère à système binaire : Il est constitué par la superposition de roches poreuses (formations perméables: grés) sur des roches compactes (calcaire: formations karstiques), avec intercommunication des deux réservoirs. Cette dernière constitue ce qu’on appelle le système binaire. Dans notre cas, le système binaire est composé d’un aquifère poreux et d’un autre karstique, le premier est constitué de grés, de poudingues et des conglomérats, d’une puissance de 200 m. Le deuxième, quant à lui est constitué de formations carbonatées (calcaire à nummulites et des calcaires liasiques), d’une épaisseur d’environ 200 m.

Profils hydrogéologiques

On a deux profils hydrogéologiques publiés par (Hedbani, 2006), qui sont basés sur les données de l’ANRH et qui sont modifiés selon les données piézométriques de l’année 2012 (Boubelli. S, 2012). Les profils hydrogéologiques ont été réalisés à partir des colonnes stratigraphiques et lithologiques des forages. Le premier Profil effectué dans la basse plaine de Skikda avec une orientation NW-SE (Fig. 23 et 24), révèle l’existence de trois aquifères superposés, le premier superficiel (Nappe libre), formé principalement de sables, d’une épaisseur qui varie de 11 à 20 m du Nord vers le Sud. Le substratum est constitué d’une manière générale de marnes à graviers, d’une épaisseur variable de 35 à 45 m. Le sens d’écoulement est du Nord vers le Sud, favorisé par une légère inclinaison du substratum. Au forage (SD 7) on remarque la présence d’une lentille de graviers au sein du substratum d’environ 8 m d’épaisseur et au forage (SD 5) une lentille argilo-sableuse d’environ 8 m située au sein de la formation sableuse (ANRH, 2012). Selon l’ANRH, le second aquifère est captif à semi captif (Fig. 23 et 24), formé essentiellement de graviers, d’une épaisseur qui varie de 20 à 30 m du Sud au Nord. Son substratum (qui forme le toit du troisième aquifère) est moins épais que le toit (de 5 à 10 m), formé de marnes grises. Son extension est visible sur toute la coupe, l’inclinaison suit toujours l’allure du substratum avec une pente qui diminue du Nord-Ouest au Sud-Est. Le troisième aquifère apparaît nettement dans la partie NW de la plaine (les deux forages SD6 et SD5), l’épaisseur approximative apparente sur la coupe est de 15 m. Du point de vue épaisseur, l’aquifère le plus important est le second (nappe des graviers), vient ensuite l’aquifère des sables et enfin le troisième d’une épaisseur de 5 à 15 m environ. Concernant les Chapitre III Ressources hydriques 45 paramètres hydrodynamiques, les données fournis par l’ANRH, décrivent une transmissivité varie de 3.10-4 et 1.10-2 m 2 /s avec une perméabilité de l’ordre de 10-5 m/s. Figure 23:Profil hydrogéologique schématique de la nappe alluviale du Saf-Saf (Hedbani, 2006 modifiée par Boubelli, 2012) Figure 24:Profil hydrogéologique schématique de la nappe alluviale du Saf-Saf (Hedbani, 2006 modifié par Boubelli, 2012) Chapitre III Ressources hydriques 46

Stratégie de prélèvements

Les données recueillies de l’ANRH de Constantine pour l’année 2011 et 2012, nous permet de concrétisé l’ensemble des points d’eau sur la carte d’inventaire. Figure 25:Stratégie de prélèvement des points d’eau de la plaine alluviale du Saf-Saf (Mai 2012) Chapitre III Ressources hydriques 47 A l’aide des mesures piézométriques réalisées au mois de Mai 2012, on a dressé la carte piézométrique (Fig. 26) pour bien discerner l’écoulement des eaux souterraines de la basse plaine du Saf-Saf. Au Nord de la carte (La plaine de Skikda), la direction de l’écoulement est Sud-nord (vers la Mer), Sud-Est et Nord-Est. Les courbes isopièzes sont espacées, ceci traduit un gradient hydraulique faible à moyen, d’où une perméabilité très élevée. Tandis qu’au centre, les courbes isopièzes sont serrées, surtout au niveau de Raman Djamel, ce qui indique un gradient hydraulique moyen, et donc une perméabilité faible. La direction de l’écoulement est Sud-Est, Est-sud et Est-ouest. Dans la partie sud, la direction de l’écoulement est de direction Est-Sud et Sud-ouest, avec des courbes izopièzes aussi serrées, ce qui indique un gradient hydraulique moyen, et donc une perméabilité faible. 9. Conclusion : L’étude hydrogéologique révèle l’existence de trois aquifères superposés, le premier superficiel (Nappe libre), formé principalement de sables, d’une épaisseur qui varie de 11 à 20 m du Nord vers le Sud. Le second aquifère est captif à semi captif, formé essentiellement de graviers, d’une épaisseur qui varie de 20 à 30 m du Sud au Nord. Le troisième aquifère apparaît nettement dans la partie NW de la plaine (les deux forages SD6 et SD5), l’épaisseur approximative apparente sur la coupe est de 15 m. A La plaine de Skikda, la direction de l’écoulement est Sud-nord (vers la Mer), Sud-Est et Nord-Est. Les courbes isopièzes sont espacées, ceci traduit un gradient hydraulique faible à moyen, d’où une perméabilité très élevée. Tandis qu’au centre, les courbes isopièzes sont serrées, surtout au niveau de Raman Djamel, ce qui indique un gradient hydraulique moyen, et donc une perméabilité faible. La direction de l’écoulement est Sud-Est, Est-sud et Estouest. Dans la partie sud, la direction de l’écoulement est de direction Est-Sud et Sud-ouest, avec des courbes izopièzes aussi serrées, ce qui indique un gradient hydraulique moyen, et donc une perméabilité faible.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I Cadre physique
1. La situation géographique
2. Cadre administratif
3. La Population
4. Cadre socio-démo-économique
5. Géomorphologie et reliefs
5.1. Les Pentes
5.2. Les Reliefs
5.3. Réseaux hydrographiques
5.4. Caractéristiques physiographique du bassin versant .
6. Conclusion
Chapitre II Etude géologique
1. La géologie de la zone d’étude
1.1. Le domaine interne
1.1.1. Socle kabyle
1.1.2. Dorsale Kabyle
1.1.2.1. La dorsale interne (chaîne calcaire interne)
1.1.2.2. La dorsale médiane (chaîne calcaire médiane)
1.1.2.3. La dorsale externe (chaîne calcaire externe) .
1.1.3. L’Oligomiocène Kabyle
1.2. Le domaine des flyschs
1.2.1. flyschs Maurétanien
1.2.4. Le domaine externe
1.2.5. Les séries ultra-telliennes
1.2.6. Les séries telliennes (sens strict)
1.2.7. Les séries peni-telliennes
1.3. Les roches éruptives
1.4. Le Quaternaire
1.4.4. Les alluvions
a- Les alluvions actuelles
b- Les alluvions moyennes
1.4.5. Les dunes anciennes
a- Un niveau inférieur
b- Un niveau moyen
c- Un niveau supérieur
1.5. La lithologie du bassin versant du Saf-saf
1.5.4. Substrat résistant à l’érosion
1.5.5. Substrat Moyennement Résistant
1.5.6. Substrat Peu Résistant
2. Conclusion
Chapitre III Ressources hydriques
1. Hydro-climatologie
2. Equipement hydro-pluviométrique du bassin
3. Les facteurs climatiques
a- Les températures
b. Les précipitations
b.1. Les précipitations moyennes annuelles
b.2. Les précipitations moyennes annuelles
b.3. La répartition saisonnière des précipitations
c. L’humidité relative
d. Le vent
4. Diagramme pluviométrique (P = 2T)
a. Station de Skikda
b. Station de Zerdazas
5. Notion du bilan d’eau
a. Étude de l’évapotranspiration
b. Estimation de l’évapotranspiration réelle (ETR)
b.1. Formule de Turc
5.1. Bilan de la station de Skikda
5.2. Bilan de la station de Zardezas
Tableau bilan d’eau de la station de Zardezas (1970-20)
6. Calcul du ruissellement et d’infiltration
7. Conclusion
8. Hydrogéologie
8.1. Caractéristiques hydrogéologiques
8.1.1. Horizon aquifères
a. Aquifère poreux
b. Aquifère Karstique
c. Aquifère à système binaire
8.1.2. Profils hydrogéologiques
8 .1.3. Inventaire de points de prélèvements
9. Conclusion
Chapitre IV Pollution chimique, minérale et organique
1. Introduction
2. Echantillonnages et points de prélèvements
2.2. Stratégie de prélèvement
3. Méthodes de calculs
3.2. Aquakit
3.3. PHREEQC
3.4. EQUIL
4. Pollution Chimique et Minérale
4.2. Résultats des analyses chimiques
4.2.4. Les paramètres physico-chimiques (mesure in situ)
a. Potentiel d’hydrogène (pH)
a.1. Eaux de Surfaces (20-20)
b. Température
b.1. Les eaux de surfaces
b.2. Les eaux souterraines
c. La conductivité
c.1. Les eaux de surface
c.2. Les eaux souterraines
4.2.5. Les éléments majeurs
a. Calcium
a.1. Les eaux de surfaces
C. Sodium (Na+)
c.1. Les eaux de surfaces
c.2. Les eaux souterraines
d.1. Les eaux de surfaces
d.2. Les eaux souterraines
e. Chlorure
f. Sulfates (SO4-)
f.1. Les eaux de surfaces
f.2. Les eaux souterraines
g. Les Bicarbonates (HCO3-)
g.1. Les eaux de surfaces
4.3. Faciès chimiques
4.3.4. Les eaux de surfaces
4.3.4.1. Le diagramme de Piper
4.3.4.3. Variation des faciès chimiques
4.3.4.4. Répartition des faciès chimiques
4.3.5. Les eaux de souterraines
4.3.5.1. Diagramme de piper
4.3.5.2. Diagramme Schoëller-Berkhaloff
4.3.5.3. Répartition des faciès chimiques
4.4. L’influence climatique sur la salinité des eaux de surface
4.4.4. Les paramètres physico-chimiques (mesure in situ)
a. Température
b. Potentiel d’hydrogène (pH)
c. Conductivité (CE)
4.4.5. Les éléments majeurs
b. Calcium (Ca+2)
c. Magnésium (Mg+2)
d. Sodium (Na+2)
e. Chlorures (Cl-)
f. Sulfates (SO4-)
g. Bicarbonate (HCO3-
4.5. Influence des eaux de surface sur la salinité des eaux souterraines
4.5.4. Les paramètres physico-chimiques (mesure in situ)
a. Température (T), Conductivité (CE) et potentiel d’hydrogène
4.5.5. Les éléments majeurs
a. Salah Bouchaour
b. Ramdan Djamel
4.6. Influence lithologique sur la salinité des eaux
4.6.4. Les titres de l’eau
a. Titre alcalimétrique complet (TAC)
a.1. Les eaux de surfaces
a.2. Les eaux souterraines
b. Titre en sels d’acides forts
b.1. Les eaux de surface
b.2. Les eaux de souterraines
d. Dureté carbonatée et non carbonatée
d.1. Les eaux de surfaces
4.6.5. La dissolution /précipitation
c. Les chlorures
d. Les phosphates
e. Les spéciations de plomb
f. Les gaz dissous
4.5.2.1. Les eaux souterraines
a. Les carbonates
b. Les sulfates
c. Les chlorures
e. Spéciations de Manganèse (Mn)
f. Les Gaz dissous
4 Les échanges de base
41. Les eaux de surfaces
42. Les eaux souterraines
5. La pollution organique
5.1. Les nutriments
5.1.1. L’oxygène dissous (O2)
5.1.2. Les nitrates
5.1.3. Les nitrites (NO2-)
5.1.4. L’ammonium (NH4+)
5.1.5. Les phosphates
b. Période de Mai 20
c. Période de Mai 20
5.2. L’influence climatique sur les nutriments des eaux d’oued Saf-Saf
5.2.1. L’oxygène dissous (O2)
5.2.3. Les nitrites (NO2-)
5.2.4. Les phosphates
5.3. Influence des eaux de surfaces sur les nutriments des eaux souterraines
5.3.1. La plaine de Skikda
5.4. Les indices de pollution
5.4.1. L’indice de biodégradabilité (IB)
5.4.1.1. Les eaux de surface
5.4.2. L’indice de pollution (IPO)
5.4.2.1. Les eaux de surfaces
a. Les eaux de surface de Mai 20
b. Les eaux de surface de Mai 20
5.4.2.2. Les eaux souterraines
5.4.3. L’indice d’Eutrophisation et comportement des nutriments minéraux
5.4.3.1. Nitrates – ammonium
a. Partie I (Barrage de Zerdazas à El-harrouch)
b. Partie II (Salah Bouchaour à Skikda)
5.4.3.1. Nitrites-Phosphates
a. Partie I (Barrage de Zardezas à El-Harrouch)
b. Partie II (Salah Bouchaour à Skikda)
5.4.3.3. L’indice d’eutrophisation
5.4.3.3.1. Les eaux de surface
a. Partie I (Barrage de Zerdazas à El-Harrouch)
b. Partie II (Salah Bouchaour à Skikda)
5.4.3.3.2. Eaux souterraines
5.4.4. L’indice de qualité microbiologique (IQM)
5.4.4.1. Calcul de l’indice de qualité microbiologique (IQM)
a. Qualité microbiologique des eaux de surface
6. Impact de la pollution
6.1. Sur le milieu naturel
6.1.1. Sur les eaux de surface
6.1.2. Sur les eaux souterraines
6.1.3. Sur les eaux de Mer
6.2. Sur l’économie
6.3. Sur la santé
7. Conclusion
Chapitre V Gestion qualitative des eaux
1.1. Les éléments (mesure in situ)
a- La température
b- Potentiel d’hydrogène (pH)
c- Oxygène dissous (O2)
d- Conductivité (CE)
1.2. Les anions
a- Les sulfates
b- Les chlorures
c- Bicarbonates
1.3. Les cations
a- Sodium (Na+2)
b. Potassium (K+)
c- Calcium (Ca+2)
d- Magnésium (Mg+2)
1.4. Les nutriments
a- Nitrates (NO3-)
a- Nitrite (NO2-)
b- Phosphates (PO4-)
c- L’ammonium (NH4+)
2. Qualité des eaux destinées à l’irrigation (AEI)
2.1. Les problèmes liés à la qualité des eaux d’irrigation
2.2. Les risques du Sodium Adsorption Ratio (SAR)
a- La période de Mai 20
b- Période de Mai 20
2.2. Relation entre le SAR et l’indice de salinité
2.2.1. Diagramme de Wilcox
a- Les eaux de surface (Mai 20 et 20)
b- Les eaux souterraines (Mai 20 et 20)
2.3. Les risques de la salinité
a- Les eaux de Mai 20
b- Les eaux de Mai 20
2.4. Risques des bicarbonates
b- Les eaux de Mai 20
2.5. Les risque des ions phytotoxiques
b- La période de Mai 20
2.5.2. Le sodium
a- La période de Mai 20
b- La période de Mai 20
3. Qualité des eaux destinées à l’industrie
3.1. Indicateurs calco-carboniques
3.1.1. L’indice de Ryznar (indice de stabilité)
a- Saison de Mai 20
b- Saison de Mai 20
3.1.2. L’indice de Langelier (indice de saturation
a- Saison de Mai 20
b- Saison de Mai 20
3.1.3. Indication de CCPP (calcium carbonate précipitation potentiel)
a- Saison de Mai 20
b- Saison de Mai 20
3.2. Indicateur de corrosivité
3.2.1. L’indice de Larson (indice de corrosivité)
a- Saison de Mai 20
3.2.2. L’indice de Leroy (indice de corrosivité)
a- Saison de Mai 20
b- Saison de Mai 20
4.Conclusion
Conclusion générale