Les bassins sédimentaires de la plate forme saharienne

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Les formations d’âge Quaternaire

Le Quaternaire est constitué de sable éoliens et sables argileux, résultat de la destruction de falaise Mio-Pliocène au Sud et à l’Ouest de la vallée de l’Oued Righ ; localement intercalés de lentilles d’argiles sableuse et gypseuses. Ces sables forment d’énormes accumulations dans le Grand Erg Oriental. C’est dans ce niveau que l’on rencontre la nappe phréatique. Son épaisseur est variable et peu atteindre localement une dizaine de mètre.

Tectoniques

Tectonique générale

La géométrie actuelle des formations du Continentale Intercalaire et du Complexe Terminal du Sahara est caractérisée par l’absence des déformations tectoniques importantes.
La chaîne des Maghrébides qui a subi plusieurs phases orogéniques au Tertiaire, va avoir des contre coups sur la Plate forme saharienne :
Les mouvements de l’Eocène moyen à supérieur, sont bien nets, la phase du Miocène inférieur lui succède et donne naissance au Tell et aux Aurès.
Enfin, la phase Plio-Quaternaire qui s’insert avec les précédentes dans la phase Alpine, d’où l’apparition des fractures de direction Est-Ouest forment la surrection du massif des Aurès et l’affaissement de la partie Sud « Sillon Sud Aurèsien », ces fractures régissent l’écoulement des eaux souterraines d’où la naissance des chotts tel que chott Merouane et chott Melguig. La flexure Sud Atlasique de direction Est-Ouest sépare deux domaines distincts, c’est ainsi qu’on peut avoir au Nord des points culminants « Monts des Aurès » et au Sud les points les plus affaissés.
Nous présentons un tableau récapitulatif des étapes probables des tectoniques dans le Sahara algérien (d’après R. Karpoff 1952).

Paléogéographie

Le Cénomanien est caractérisé par l’influence marin importante traduit par un milieu marin, tantôt franc, tantôt lagunaire (le Turonien supérieur et le Sénonien inférieur paraissent régressifs) Au cours de cette époque, un affaissement marque l’effondrement progressif de la partie centrale de la zone saharienne par un dépôt lagunaire .suivit d’une période d’arrêt au cours du Sénonien supérieur et l’Eocène inférieur.
Une réapparition d’un dépôt lagunaire qui comble définitivement la dépression de la cuvette saharienne.
Une élévation de l’ensemble, suivit d’un nouveau mouvement de descente selon l’axe de l’Oued Righ, cet exhaussement permet d’expliquer l’absence de l’Oligocène dans le Sahara.
Cet affaissement brusque du centre de la cuvette (région actuelle des chotts). Les cours d’eau venant de l’Ouest et du Sud entaillant de larges et profondes vallées dans la couverture Mio-Pliocène.
L’Oued Righ est Oued Igharghar formaient probablement alors un seul grand Oued avec Oued Mya comme affluent.
Un comblement partiel de la région effondré et des vallées qui l’entaillent et l’exhaussement local du se là la suite du quel l’Oued Righ se sépare de l’Oued Igharghar.
Un affaissement lent de la région des grands chotts est comblement de la vallée de l’Oued Righ à la suite d’importants apports pluviaux et éoliens. Ces apports finiront par ennoyer l’Oued.
Les caractéristiques paléogéographiques du Sahara Oriental, du mésozoïque à l’actuel sont :
-l’existence d’une plateforme très régulière, sur laquelle toute variations du niveau de la mer, provoquent des changements remarquables dans la sédimentation.
-l’existante d’une mer peu profonde à partir de laquelle se produisent plusieurs transgressions dont une des plus importantes à celle de Cénomanien.
-la régression définitive de la mer à la fin de l’Eocène qui s’accompagne de l’érosion d’une partie des calcaires de l’Eocène et du régime continental qui a remplacé le régime marin.
III. les données climatiques et sols
Plus que d’autres facteurs, le climat est le facteur le plus déterminant des ressources en eau. Les pluies, les températures, le vent, l’évaporation et autres phénomènes atmosphériques constituent le climat d’Oued Righ.
Ainsi, les mesures de la hauteur des précipitations sont indispensables pour connaître les ressources en eau et les besoins en irrigation. Les mesures des températures et la connaissance des caractéristiques des sols, sont nécessaires pour la détermination des cultures à pratiquer.
Les caractéristiques climatiques de la zone d’étude sont obtenues à partir des données de la Station météorologique de Touggourt pour une période s’étalant de 1975 à 2007.

Synthèse climatique

La combinaison des données des précipitations et celles des températures permet de mettre en évidence :
– Les périodes sèches et humides au cours de l’année grâce au diagramme pluviométrique de
Gaussen.
– Le domaine climatique ou le type de climat suivant la méthode d’Emberger (climagramme d’ Emberger) et le calcul de l’indice d’aridité.

Diagramme ombrothermique de GAUSSEN

Le diagramme ombrothermique de Gaussen permet de calculer la durée de la saison sèche. Il tient compte de la pluviosité moyenne mensuelle et la température moyenne mensuelle qui sont portées sur des axes où l’échelle de la température est double de la pluviosité.
Dans notre cas la courbe des pluies passe au-dessous de la courbe des températures, sauf le mois de janvier où la courbe des précipitations passe au dessus de celle des températures. Cette allure permet de constater que la période sèche s’étale le long de l’année avec une intense sécheresse au mois de juin à septembre sauf le mois de janvier où les précipitations dépassent les températures. (Fig. 14)

Quotient pluviométrique d’ EMBERGER

Pour qu’on puisse déterminer le climat de la région nous avons utilisé le climat gramme d’ EMBERGER.
Il permet de connaître l’étage bioclimatique de la région d’étude. On reporte en abscisses la moyenne des minima du mois le plus froid et en ordonnées le quotient pluviométrique (Q2) d’EMBERGER; Nous avons utilisé la formule de STEWART (1969) adaptée pour l’Algérie et qui se présente comme suit: Q2 = 3.43 P/ (M – m)
P: – pluviométrie moyenne annuelle (en mm).
M: – moyenne des maxima du mois le plus chaud.
m: – moyenne des minima du mois le plus froid.
L’indice Q2 calculé par cette formule est égal à 7.58.
Le climagramme considère qu’une région est d’autant plus sèche lorsque le quotient est plus petit. L’emplacement de cet indice sur le climagramme d’EMBERGER, nous a permis de situer Touggourt dans l’étage bioclimatique Saharien aux hivers doux (Fig.15).

Les données des sols de la vallée Sud d’Oued Righ

Les sols que nous rencontrons dans le sud algérien, présente un certain nombre de caractères communs à ceux d’autres régions arides .le milieu est en effet, caractérisé par des pluies très faibles, très irrégulières et une évaporation très forte.
Placés dans des conditions aussi sévères, les sols ont une évolution faible, leur structure est généralement définie ainsi: les éléments minéraux assez altérés ; les éléments solubles sont concentré en surface et accumulés à un niveau ou un autre du profil jusqu’à donner naissance à des nodules ou à des croûtes calcaires gypseuses.
Une coupe transversale fait apparaître dans la partie supérieure, un niveau quaternaire ancien constituer par une croûte gypso-calcaire recouverte de formations dunaires (erg). Ce niveau est également représenté dans la vallée par quelques petites buttes témoins.
Le fond de la vallée est comblé de sédiments sableux entrecoupés de lentilles d’argile salifère.
La dénivelée entre le haut et le bas est de quelques mètres seulement et le relief est peu marqué.

Caractérisation générale des sols

En vue d’avoir une idée plus précise sur les sols, il a été jugé nécessairement de présenter les caractéristiques morphologiques et physico-chimiques de deux profils représentatifs des sols de la vallée à savoir : l’un représentant la classe des sols hydro morphes, halomorphes à action de nappe (sol médiocre) et l’autre la classe des sols peu évolués, profonds et légèrement salés. (Sol sain).

Le premier profil

Classification

 Classe : des sols peu évolués.
 S /classe : non climatiques.
 Groupe : d’apport éolien et anthropique.
 S/groupe : hydromorphes.
 Famille : gypseux et légèrement salé.
 Série : profonds.

Description morphologique

0-30 cm : sec à frais, brun foncé de texture sableuse à structure polyédrique fine, enraciné, consistance et cohésion faibles, poreux, limite distincte irrégulière. 30-70 cm : idem que le précédent horizon, mais avec caractères d’hydromorphie de Gley et pseudo- gley.
70-120 cm : horizon de couleur bariolée (rouge clair et brun foncé) avec beaucoup de gley de texture très fine,de structure polyédrique moyenne, moyennement développée, consistance et cohésion moyennes, moyennement poreux.

Table des matières

Introduction Général
Chapitre I : les caractéristiques naturelles de la vallée Sud d’Oued Righ
introduction
I. le cadre géographique
1. la situation géographique de la zone d’étude
2. Géomorphologie et Topographie
3. Climat et Végétation
4. Aperçu socio-économique
II. le cadre géologique
1. Cadre géologique régional
1.1. Les bassins sédimentaires de la plate forme saharienne
1.1.1. Bassin Tindouf et Reggane
1.1.2. Bassin de Bechar
1.1.3. Bassin de l’Ahnet-Timimoun
1.1.4. Bassin de Mouydir et de l’Aguemour-Oued Mya
1.1.5. La synéclise d’Illizi-Ghadames
2. Cadre géologique local de Oued Righ
2.1. Cadre stratigraphique et paléontologique de la région d étude
2.1.1. Les formations de l’Ere Secondaire
2.1.2. Les formations de l’Ere Tertiaire
2.1.3. Les formations d’âge Quaternaire
3. Tectoniques
3.1. Tectonique générale
3.2. Paléogéographie
III. les données climatiques et sols
1.1. La répartition des pluies mensuelles, annuelles et saisonnières
1.1.2. Répartition moyenne interannuelle des précipitations
1.1.3. Répartitions saisonnières des précipitations
1.2. La répartition des températures mensuelles et annuelles
1.2.1. La répartition des températures mensuelles
1.2.2. La répartition des températures annuelles
1.3. Synthèse climatique
1.3.1. Diagramme ombrothermique de GAUSSEN
1.3.2. Quotient pluviométrique d’ EMBERGER
1.3.3. Indice d’aridité
1.4. Humidité relative de l’air
1.5. Les Vents
1.6. La durée d’insolation
1.7. Le bilan hydrique
1.7.1. Estimation de l’ETP (l’évapotranspiration potentielle)
1.7.1.1. D’après la formule de C.W .Thornthwaite
1.7.2. Estimation de la RFU( réserve facilement utilisable)
1.7.3. Estimation de l’ETR (l’évapotranspiration réelle)
1.7.3.1. ETR selon la formule de Turc
1.7.3. 2. L’ETR selon la C.W .Thornthwaite
2. Les données des sols de la vallée Sud d’Oued Righ
2.1. Caractérisation générale des sols
2.1.1. Le premier profil
2.1.1.1. Classification
2.1.1.2 .Description morphologique
2.1.2. Le deuxième profil
2.1.2.1. Classification
conclusion
Chapitre II : les ressources en eau de la vallée Sud d’Oued Righ
introduction
I. les eaux de surface
1. Les lacs
2. Le canal de oued Righ
2.1. Caractéristiques du canal
2.2.Calcul des paramètres hydrauliques par la méthode du jaugeage au moulinet
2.2.1. Les Stations de mesure
2.2.2. Les Paramètres hydrauliques
2.3. Interprétation des résultats
2.3.1. Evolution du débit du canal au niveau des stations hydrométriques
II. le système aquifère et l’eau souterraine de la vallée Sud d’Oued Righ
1. La nappe phréatique
2. La nappe du complexe terminal (le Pontien CT)
2.1. La première nappe des sables CT1
2.2. La deuxième nappe CT2
2.3. La nappes des calcaires du Sénonien Eocène CT3
2.4. la piézométrie de la nappe complexe terminal
3. La nappe du continental intercalaire (albienne CI)
3.1. Limites et morphologie du continental intercalaire
3.2. Toit du réservoir
3.3. Alimentation
3.4. Les exutoires
3.5. Épaisseur du réservoir
3.6. La piézométrie de la nappe continental intercalaire
4. Aperçu historique des études hydrogéologiques dans la région d’étude
4.2. Étude de SASS
III. les ressources et diagnostique de l’état actuel des eaux
1. la répartition de l’infrastructure hydraulique dans la vallée Sud d’Oued Righ
1.1. Les forages
1.2. Les réservoirs de stockages
1.3. Stations d’épuration
1.3.1. Données Techniques de la station
1.3.2.Étapes de traitement
2. les problèmes posés par l’évolution hydrauliques
2.1. La remontée des eaux
2.2. La chute de l’artésianisme
2.3. La dégradation du canal de Oued Righ
2.4. Problème de la salinité
3. Analyse des causes principales de cette problématique
3.1. La croissance démographique
3.1.1. L’évolution de la population
3.1.2. Répartition de la population par commune
3.2. L’évolution du nombre des forages
3.3. Le développement agricole
3.4. Les rejets des eaux usées
4. Interaction entre les différents facteurs liés sur le secteur hydraulique
5. La mobilisation des ressources en eau dans la vallée Sud d’Oued Righ
6. L’affectation des ressources en eau dans la vallée Sud d’Oued Righ
conclusion
Chapitre III : Approche qualitatif des ressources en eau de la vallée Sud d’Oued Righ
Introduction
I. Interprétation des analyses chimiques de la nappe phréatique
1.1. La Température
1.2. Potentiel hydrogène pH
1.3. Le potentiel d’oxydo réduction (Eh)
1.4. Conductivité électrique
1.5. Dureté totale
1.6. Résidu sec
2. Paramètres chimiques
2.1. Détermination des faciès chimiques
2.1.1Diagramme de Piper
2.2. La répartition de éléments chimiques
2.2.1. Les cations
2.2.2. Les Anions
2.3. Aptitude des eaux à l’irrigation
2.3.1. Diagramme de Richards (Reverside)
2.4. Potabilité des eaux de la nappe phréatique
II. Interprétation des analyses chimiques de la nappe du complexe terminal (CT)
1. Paramètres physiques
1.1. La Température
1.2. Potentiel hydrogène pH
1.3. Le potentiel d’oxydo réduction (Eh)
1.4. La Conductivité électrique
1.5. Dureté totale
2. Les paramètres chimiques
2.1. La Détermination des faciès chimiques
2.1.1. Diagramme de Piper
2.2. La cartographie des éléments chimiques
2.2.1. Les cations
2.3. Aptitude des eaux à l’irrigation
2.3.1. Diagramme de Richards (Riverside)
2.4. Potabilité des eaux de la nappe du complexe terminal
III. Interprétation des analyses chimiques de la nappe du continental intercalaire (CI)
1. Paramètres physiques
1.1. La Température
1.2. Potentiel hydrogène pH
1.3. Le potentiel d’oxydo réduction (Eh)
1.4. Conductivité électrique
1.5. Dureté totale
2. Interprétations des analyses chimiques
2.1. Détermination des faciès chimiques
2.1.1. Diagramme de Piper
2.2 La cartographie des éléments chimiques
2.2.1. Les cations
2.2.2. Les Anions
2.3. Aptitude des eaux à l’irrigation
2.3.1. Diagramme de Richards (Riverside)
2.4. Potabilité des eaux de la nappe du continental intercalaire (CI)
Conclusion
Chapitre IV : Besoin, utilisation, demande en eau et essai de gestion intégrée des ressources en eau
Introduction
I. Besoins, utilisation et demande en eau
1. l’alimentation en eau potable (AEP)
1.1. Les Besoins et les demandes future en eau potables dans la vallée Sud d’Oued Righ
2.1. La répartition des Surfaces agricultures dans la vallée Sud d’Oued Righ
2.2. La répartition des palmiers dattiers dans la vallée Sud de Oued Righ
2.1.2. Le réseau d’irrigation
2.1.3. Le réseau de drainage
2.2. Les besoins et les demandes futures en eau d’irrigation dans la vallée Sud d’Oued Righ
3. L’alimentation en eau industrielle (AEI)
3.1. Les besoins future en eau industrielle dans la vallée Sud d’Oued Righ
4. Les besoins en eau globales dans la vallée Sud d’Oued Righ
5 .La confrontation besoins /ressources
II.Essai de gestion intégrée des ressources en eau dans la vallée Sud d’Oued Righ
1. la structure institutionnelle de la gestion des ressources en eau
1.1. Les institutions du secteur public en Algérie
2. Stratégie et vision de gestion des ressources en eau dans la vallée Sud d’Oued Righ
2.1. Les principales recommandations pour la mise en place d’une stratégie de la gestion de l’eau dans la vallée Sud d’Oued Righ
2.1.1. Stratégie pour l’eau potable
2.1.2. Stratégie pour l’eau d’irrigation
2.1.2.1. Techniques d’irrigation
2.1.2.2. Réutilisation des eaux de drainage
2.1.3. Stratégie pour les eaux usées
2.1.4. Stratégie social
2.1.5. Stratégie pour l’aménagement des eaux de surface
conclusion
Conclusion générale

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