Qualité des eaux des sources issues du massif dunaire

Paléogéographie

L’histoire géologique du massif dunaire qui parait extrêmement simple peut avoir subit au cours du quaternaire des modifications assez complexes surtout en ce qui concerne la formation des dunes de sables qui semble être s’effectuer en deux cycles de régression et transgression marines (Boudoukha, 1990).
Le premier cycle (régression): A donné des dunes anciennes qui ont été lapidifiées en bordure de la mer. C’est dans cette formation que les paléotalwegs se creusaient en conservant jusqu’à l’actuel leur allure qu’ils avaient avant la mise en place des sables.
Le second cycle (transgression): Moins remarquable, qui a donné la formation des dunes récentes et actuelles suivi par une phase d’érosion aboutissant aux éboulis récents provenant des massifs numidiens. Par la suite, des dunes ont été fixées par une végétation dense jusqu’à ce qu’elles deviennent inactives.

La tectonique

En ce qui concerne la tectonique de la région, elle s’avère très variée et caractérisée par des phases anti-quaternaires dont les formes résultantes sont en générale des horst et grabens ainsi que d’autres formes tels que les plis allongés et les anticlinaux des massifs numidiens. La majorité de ces plis ont une orientation générale Sud – Ouest et Nord – Est.
la coupe géologique et tectonique minimise fortement le rôle des accidents dans les formations quaternaires or la forte épaisseur du « sable éolien » du massif dunaire de Bouteldja est le passage latéral très rapide entre les faciès argilo sablo graveleux alluviaux (nappe profonde des graviers) au niveau d’oued El Kébir Est pourrait s’expliquer par un contact faillé, qui d’ailleurs dans le substratum Numidien l’accumulation des sédiments du massif dominé s’est probablement faite dans une zone subsidence Sud – Est et Nord – Ouest, limitée par des failles actives lord de la mise en place de ces dépôts.

Caractères physico- chimiques des sables dunaires

La dé lapidification progressive des grés numidiens et des roches métamorphiques a donc donné des sables qui à l’état pur renferment 80 à 90 % de silice. Leur couleur est jaune clair et leur texture fine, leur attribue le caractère de formation meuble coulant entre les doigts. Le plus souvent ces sables sont mêlés à des impuretés, (CaO, MgO, Fe2O3) ou accompagnés de minéraux (CaCO3, MgO, Quartz, Tourmaline, Magnétite, Grenat, Zircon). Suivant la teneur en fer oxydé, ces sables prennent une coloration rouge, brune ou jaune. Quand le sable se charge en ciment de CaCO3 il y a formation de grés dunaires et calcarenite. Les analyses granulométriques effectuées à différents points du massif dunaire (en surface et en profondeur) ont bien confirmé que ces sables sont homogènes et d’origine éolienne (bien superposables à la courbe standard des dépôts éoliens).
La granulométrie est fine à moyenne (75 à 85 %), les grains ayant un diamètre de 0.15 – 0.5 mm. Il s’en suit en l’absence d’argile une bonne perméabilité de la formation (10-4 à 10-3 m/s) de telle sorte que l’eau précipitée y pénètre immédiatement et totalement.
Ces sables jouent ainsi le rôle de filtre naturel et de magasin aquifère. Seuls les sables des bas reliefs argilo – gréseux ont une moins bonne perméabilité (10-6 m/s) mais une capacité de rétention supérieure due à la fraction argileuse provenant de l’érosion (Joleaud, 1936).

La nappe libre du massif dunaire

Le long du littoral, un énorme massif dunaire s’amplifie de l’Ouest vers l’Est, il prend alors une orientation NW – SE conforme aux vents dominants. Le massif dunaire de Bouteldja est essentiellement constitué de sables éoliens qui forment une nappe libre, avec des épaisseurs comprises entre 20 et 120 m et l’existence d’intercalations des lentilles argileuses qui correspondent à d’anciens fonds de marais : cLa nappe libre du massif repose sur un substratum argilo – gréseux imperméable à semi perméable. La nappe du massif dunaire de Bouteldja est alimentée par les précipitations atmosphériques, les marécages (marais Righia et Oum Lagareb), le ruissellement à partir des pentes favorables des formations numidiennes et en fin les affluents de l’oued El Kébir Est.
La nappe du massif dunaire est limitée : Au Nord par la mer Méditerranée d’où la relation souterraine perméable; Au Sud par une limite perméable avec les terrasses de l’oued El Kébir Est et avec la nappe profonde des graviers dans lesquelles elle se décharge;
A l’Est une limite perméable au niveau des grés numidien et une limite imperméable dans la zone argileuse; A l’Ouest une limite perméable avec les marécages.
La partie orientale du massif dunaire est caractérisée par une augmentation progressive des épaisseurs, suivant une première direction Est – Ouest de l’oued Bourdim (20 m) à l’oued Bou Glès (75 m), puis une seconde direction NE – SW du Djebel Koursi (70 m ) vers Nechaa Righia (150 m). cet aquifère est considéré comme vulnérable du fait de la présence de la mer et des marécages salés à son pourtour. Le massif dunaire de Bouteldja se subdivise en plusieurs bassins versants .

La chimie des eaux

L’étude chimique de l’eau joue un rôle important dans la détermination de sa qualité, donc de la possibilité de son utilisation pour l’alimentation en eau potable ou pour d’autres usages (irrigation, industrie….). La composition chimique de l’eau peut évoluer durant son transit, ainsi l’information recueillie au niveau de la source est fonction de la nature du réservoir et également des minéraux rencontrés, du temps de transit et des conditions permettant ou non la conservation des hétérogénéités du réservoir à l’exutoire. Mode d’échantillonnage et acquisition des données : Pour atteindre cet objectif, deux campagnes de prélèvement et d’analyses ont été réalisées, la première se rapporte au mois de janvier 2007 et l’autre concerne le mois de juillet 2007. Onze sources réparties à travers le massif dunaire de Bouteldja ont fait l’objet de mesures sur site et ont porté sur les paramètres physiques suivant : pH, conductivité électrique et la température. Par ailleurs, l’analyse chimique effectuée en labo a portée sur les éléments suivants: Ca 2+, Mg 2+, Na +, K+, Cl -, SO4 2-, HCO3 – et aussi sur l’oxygène dessous, le résidu sec, l’ammonium, les nitrites et les nitrates .

Table des matières

Introduction
Chapitre I : Cadre physique et aperçu géologique
I. Localisation géographique
II. Caractéristique géomorphologique
III. Le couvert végétal
IV. Aperçu géologique
IV.1. Stratigraphie
IV.1.1.Le Secondaire
IV.1.1.1. Crétacé supérieur (Sénonien)
IV.1.2. Tertiaire
IV.1.2.1. Oligocène moyen à supérieur
IV.1.2.2. Série gréseuse
IV.1.3. Quaternaire
IV.1.3.1. Les éboulis de pente
IV.1.3.2. Les terrasses
IV.1.3.2.1. Basse terrasse d’Oued El Kébir Est
IV.1.3.2.2. Moyenne terrasse de El Kébir Est
IV.1.3.2.3. Haute terrasse d’El Kébir Es
IV.2. Géologie des dunes
IV.3. Le sable dunaire et la malasse bordière
IV.4. Paléogéographie
IV.4.1. Le premier cycle (régression)
IV.4.2. Le second cycle (transgression)
IV.5. La tectonique
IV.6. Cadre structurale
IV.7. Caractères physico- chimiques des sables dunaires
IV.8.Conclusion
Chapitre II : Etude hydroclimatologique
I. Les caractéristiques climatologiques
I.1.Introduction
II. Station de mesure
III. Facteurs climatiques
III.1. Températures (T)
III.1.1. Températures moyennes mensuelles (TMM)
III.1.2. Températures moyennes annuelles (TMA)
III.2. L’humidité relative de l’aire (Station des Salines)
III.3. La vitesse des vents (Station des Salines)
III.4. Précipitations (P)
III.4.1. Précipitations moyennes mensuelles (PMM)
III.4.2. Précipitations moyennes annuelles (PMA)
III.5. Caractéristiques climatiques d’aridité
III.6. Cœfficient pluviométrique (H)
IV. Ajustement graphique à la loi normale (Gauss)
IV.1. Etude des précipitations annuelles
IV.2. Estimation de la période de retour et de récurrence théorique
V. Courbe pluvio – thermique
V.1.Type de climat
V.2. Calcul du bilan hydrique selon la formule de C.W Thornthwaite
V.3. Interprétation du bilan de Thornthwaite
VI. Conclusion
Chapitre III : Etude hydrogéologique
I. Introduction
II. la nappe libre du massif dunaire
II.1. Bassin de Bourdim
II.2. Bassin de Bou Glès
II.3. Bassin oued El B’haim
III. Interprétation des coupes hydrogéologiques
III.1. Coupe hydrogéologique (A)
III.2. Coupe hydrogéologique (B)
III.3. Coupe hydrogéologique (C)
III.4. Coupe hydrogéologique (D)
IV. La piézométrie
IV.1. Les conditions aux limites
V. Etude des débits des sources (Tarissement)
V.1. Interprétation des courbes de récession
V.2. Application du tarissement aux sources étudiées
VI. Caractéristiques hydrodynamiques
VI.1. Géométrie de l’aquifère
VI.2. La répartition des forages dans le massif dunaire de Bouteldja
VI.3. Interprétation des résultats des pompages d’essai
VI.4. Caractéristiques hydrodynamiques de la nappe libre
VI.4.1. Epaisseur saturée
VI.4.2. Transmissivités
VI.4.3. Perméabilités
VI.4.4. Coefficients d’emmagasinement
VI.5. Exemples d’interprétation des données de pompages d’essai
VI.5.1. Au forage F2
VI.5.2. Essai par paliers de débits au forage 565
VI.5.3. Courbe de descente
VI.6. Conclusion
Chapitre IV : Etude hydrochimique
I. La chimie des eaux
I.1.Introduction
I.2.Mode d’échantillonnage et acquisition des données
II. Etudes des paramètres physiques
II.1. Le potentiel d’Hydrogène (pH)
II.2. La Conductivité Electronique (CE)
II.3. La Température (T)
III. Etude des paramètres chimiques
III.1. Oxygène dessous (O2)
III.2. Résidu sec (Rs)
III.3. Les ions majeurs
IV. Faciès chimiques
IV.1. Calcium (Ca2+)
IV.2. Magnésium (Mg++)
IV.3. Sodium, Potassium (Na+, K+)
IV.4. Chlorures (Cl-)
IV.5. Sulfates (SO42-)
IV.6. Bicarbonates (HCO3-)
IV.7. Nitrates (NO3-)
V. Origines de la minéralisation observée
Chapitre V : Qualité des eaux
I. Qualité des eaux
I.1.Introduction
II. Degré d’altération des eaux des naturelles
II.1.Classification des éléments chimiques par classes d’altération
II.2.Calcul des indices d’altération (I.A)
II.3.Etablissement de la carte d’altération des eaux des sources
III. Périmètres de protection des eaux naturelles
III.1.Types de périmètres de protection
III.1.1.Le périmètre de protection immédiate
III.1.2.Le périmètre de protection rapprochée
III.1.3.Le périmètre de protection éloignée
III.2.Inplantation des périmètres de protection
III.2.1.Etude de la vulnérabilité des eaux
III.2.2.Méthode de vulnérabilité des eaux
III.2.3.Calcul de la limite du périmètre de protection
III.2.4.Etablissement de la carte des périmètres de protection
IV. L’effet de l’homme sur la qualité des eaux
Conclusion : Qualité des eaux : résultats
Conclusion générale
Bibliographie et annexe