Les caractères morphométriques et le chevelu hydrographique du Zab Est

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L’organisation administrative et contexte socio-économique

Sur le plan administratif, le Zab Est s’étend principalement sur la région Est de la Wilaya de Biskra. Il comprend cinq Daïra, englobant onze communes; Biskra, Sidi Okba, Chetma, Ain Naga, Zeribet El Oued, M’Ziraa, El Feidh, El Houche, El Hadjeb, M’Chouneche, Khangat Sidi Nadji.
Le bassin de Zab Est de la Wilaya de Biskra est caractérise par une superficie total de l’ordre 9 668 Km2 et un périmètre de l’ordre 589 Km.
La population totale des sous bassins versant du Zab Est de Biskra est estimée à 348747 habitant, à l’an 2010, en se basant sur l’année de référence ou un RGPH (Recensement Générale de Population et d’Habitat) de l’année 2008, avec un taux d’accroissement démographique de l’ordre de 2.05% selon les donnéesda la DPAT (Direction de Planification et d’Aménagement de Territoire).
La proportion de la population urbaine est estimée à 81% et les 19% restant représentent la population rurale. La projection de la population est présentée dans le tableau ci-dessous.

Les caractères morphométriques et le chevelu hydrographique du Zab Est

Le bassin versant est défini topographiquement par la surface délimitée et par la ligne des partages des eaux qui passe par les lignes des crêtes et des lignes des plus grandes pentes, autrement dit, c’est la surface drainée par un courd’eau et ses affluents, en amont d’une section donnée, par conséquent tout écoulement se manifestant à l’intérieur de cette surface doit forcément traverser la section normale considéréet s’écouler vers l’aval jusqu’ à l’exutoire. Les hydrologues caractérisent le relief par un indice global qui sera calculé après avoir décrit plus précisément le relief. Il détermine en grandepartie l’aptitude au ruissellement des terrains l’infiltration et l’évaporation, c’est deux éléments essentiels dans le comportement hydrologique d’un bassin versant.
Se référant aux cartes topographiques suivantes :
– Batna, Barika, Khenchela, Zeribet El Oued et sidi Okba et Khanguet Sidi Nadji et El Oued avec une échelle de 1/200 000 nous avons déterminéles catégories d’altitudes qui sont comprises entre la catégorie de base 0 m et la catégorie maximale 2 000 m.
– L’altitude maximale se trouve dans la zone montagneuse du bassin versant d’oued El Abiod au nord cette altitude s’élève à environ 2 328 m (Dj Chélia).
Les reliefs ont généralement des altitudes moyennes.

LES CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES

Du point de vue géologique, la région de Biskra nereprésente qu’une zone de transition structurale et sédimentaire : Au Nord, c’est une région montagneuse tandis qu’au Sud, c’est un paysage effondré qui fait partie du Sahara Septentrional. Le passage entre ces deux domaines distincts se fait par l’intermédiaire d’un ensemble de flexure, de plis failles d’orientation Ouest Est appelé « Flexure Saharienne »
La Flexure saharienne s’est développée lors de la phase paroxysmale pliocène et post pliocène de la surrection des Aurès. Cette phase orogénique responsable de toutes déformations majeures de l’ensemble du continental néogène (Mio-Pliocène).
Au nord de l’accident sud atlasique, ces terrains constituent les monts du Zab et le massif des Aurès avec, dans certaines zones orthographiquement basses, les dépôts de recouvrement récents et discordants du Mio-Plio- Quaternaire
Au sud de cette flexure, les dépôts du Néogène et Quaternaire recouvrent en discordance et sous une épaisseur importante les formations sédimentaires plus anciennes.
Sur le plan géo-structural, La région de Biskra peut être divisée en deux zones essentielles qui se succèdent du Nord au Sud qui sont :
– La zone de la plaine saharienne :
La partie supérieure Nord est occupée par les montagnes représentant les derniers anticlinaux de l’Atlas saharien.
Une description détaillée de ces formations est donée dans la notice explicative de la carte géologique de la région de Biskra à l’échelle1/200.000e.
Dans cette zone montagneuse, on peut distinguer d’ouest en Est quelques régions naturelles : Le Djebel Kahila, dont le sommet atteint 796 m d’altitude, formé en partie par les calcaires compacts dolomitiques et récifaux du sénonien supérieur ;
La trouée de Chaiba empruntée par la route de Boussaâda-Biskra et constituant l’une des grandes failles séparant l’Atlas saharien et le Sahara, passe au Nord du Bordj-Chaiba. A trois kilomètres vers l’Est, elle met en contact les couches du sénonien supérieur avec les grés rouges du barrémien.
– Le massif du Djebel-ksoum, point culminant à 1 08 7 m, est un anticlinal dont le noyau est constitué par les calcaires turoniens, est mis à jour par la grande faille de Chaiba. Vers l’Est, le massif se termine par le col Teniet-Ennaam, mettant en communication la partie occidental de la plaine d’El Outaya avec la plaine saharienne. Au-delà de Teniet-Ennaam, le massif de Djebel-Gouara, assez surbaissé, puisque son sommet ne dépasse pas 755 m, est entièrement constitué par les calcaires et marno-calcaires du sénonien supérieur.
– La dépression de la plaine Selga sépare le Djebel-Gouara de l’anticlinal du Djebel Bou-Rhezal éventré par le col de l’Oued khremissen.
A l’Est, l’anticlinal du Djebel Bou Rhezal domine l a ville de Biskra. Il a subi une érosion intense aboutissant à une inversion totale du relie f. Les parois rocheuses sont constituées par les calcaires massifs turoniens surmontant les calcaires et marno-calcaires cénomaniens plus tendres. Le noyau de cet anticlinal est érodé jusqu’aux grés rouges.
La plaine saharienne peut être divisée en deux parties principales séparées par la vallée de l’Oued Djedi.
Dans la première partie, au Nord de l’Oued Djedi, on distingue les zones suivantes :
– A l’Ouest, la terminaison orientale du Djebel Hamara dont le sommet se trouve sur la feuille Ain-Rich, bordant à l’Ouest la feuille de Biskra.
C’est une terminaison périclinale dirigée vers le Nord-est qui se relie avec le Kef-Seba, prolongement oriental du massif du Djebel-ksoum.
Au Nord-Ouest de cet axe, se trouve une plaine surélevée dont le sol est, en majeure partie, constitué par des calcaires blancs de l’éocène inférieur.
Au Sud-est et à l’Est, s’étend la plaine de Doucen dans laquelle l’alluvionnement joue un rôle assez subordonné ; le substratum formé par l’éocènemoyen et par le pliocène y affleure en de multiples endroits.
– Au centre, une plaine alluviale où sont situées esl principales plantations de palmier dattiers des Ziban et les plus importantes Oasis de la région : Tolga, Bou-Chagroun, Lichana.
– A l’Est, enfin, le cône de déjection alluvionnaire sablo-limoneux de l’Oued Biskra, qui s’étend jusqu’à la grande dépression du Chott Melrhir et du Chott Merouane.
Dans la seconde partie au Sud de l’Oued Djedi, sur la rive droite, existent deux régions naturelles.
– Vers l’Ouest, au Sud des Ouled-Djellal, la terminaison occidentale faiblement découpée du grand plateau pliocène, montrant vers l’Oued Djedi le substratum argileux et gypseux de l’éocène moyen.
– Au centre et à l’Est, couvrant le quart Sud-Est d e la feuille, une plaine uniforme et monotone formée par une carapace calcaro-gypseuse d’âge pliocène, faiblement recouverte par les sables et les regs caillouteux.

Cénomanien

Dans la partie inférieure de l’étage, les dépôts sont constitués par les marnes gris verdâtre et gris foncé et par les intercalations de calcaires pélitomorphes, alors que dans sa partie supérieure ils sont formés par des marnes feuilletées avec de nombreuses couches de calcaires à huîtres et calcaires pélitomorphes à grains fins.

Turonien

Les dépôts turoniens sont constitués par un inter stratification de calcaires pélitomorphes et marnes argileuses gris bleuâtre. Dans la partie inf érieure prédominent des marnes avec de minces couches de calcaires compacts et de calcaires bioclastiques. Plus haut reposent des calcaires massifs avec des faisceaux de marnes argileuses feuilletées et des intercalations isolées de calcaires marneux et calcaires à coquilles.

Le Quaternaire inférieur

Il est constitué par des galets, des grés, des limons sableux, des terres argileuses et des conglomérats faiblement consolidés. La surface est souvent recouverte par une croûte carbonatée épaisse de 1 à 3 m. Les dépôts du Quaternaire inférieur sont répandus sous forme de lambeaux sur les formations du Néogène.

Le Quaternaire supérieur et moyen

Les dépôts sont représentés par des sables hétérorenus,g graviers, cailloux roulés. Ils sont répandus sous forme des cônes de déjection (alluvions torrentielles anciennes) et des hautes terrasses dans les dépressions. Les dépôts du Quaternaire supérieur et moyen couvrent aussi de vastes surfaces de dépressions inter montagneuse entaillées de 2 à 3 m. Cette terrasse est bien développée dans la partie Est de la région, vers l’Oued Biskra. Aux environs des régions montagneuses elle est formée exclusivement par des poudingues. Dans la plaine saharienne, au Sud de la ville Biskra, les poudingues sont remplacés progressivement par un dépôt sableux et argileux se confondant avec les dépôts pliocènes sous-jacents.
Q2 : Quaternaire moyen proprement dit :
Il est formé par les alluvions sablonneuses et argileuses dans toutes les grandes plaines sur la rive gauches de l’Oued Djedi.
QT : Travertins des sources : ces travertins sont assez anciens. Ils datent au moins du quaternaire moyen, aux environs des sources Oumache, M’lili et Megloub. Les sources actuelles sourdent 4 à 5 m au-dessus des dépôts anc iens travertineux.
Dans la dépression de l’anticlinal du Djebel Bou-Rhezal, au Nord de la ville de Biskra, les appareils travertineux sont en altitude, plus hauts que la terrasse du quaternaire ancien.
QC : Formation dite (Deb-Deb) : Formation qu’on peut rapporter au quaternaire moyen mais dont le dépôt se poursuit sans doute encore de nos jours. Le (Deb-Deb) représente une formation calcaro-gypseuse atteignant jusqu’à deux mètres d’épaisseur.
Il est localisé tout autour de l’Oasis de Tolga et des Oasis limitrophes, au-dessus des affleurements calcaires blancs de l’éocène inférieu.
Il est vraisemblable, qu’étant donné cette coïncidence de localisation, le (Deb-Deb) se forme par un processus physico-chimique aux dépens des calcaires éocène sous-jacents.
Au Nord de Tolga, Bouchegroune, Lichana et jusqu’à la ferme de Ain Bennoui le Deb-Deb repose sur un dépôt sable-argileux atteignant parfois 50 m d’épaisseur.
Ce dépôt doit son origine en grande partie à la fix ation des sables éoliens et dunaires par les eaux exsudant des fissures dans le substratum éocène et crétacé.
Le processus d’une telle fixation a duré certainement très longtemps, probablement pendant toute la période du quaternaire. Au Sud du Lichana,un dépôt, qui doit être classé avec plus de raison dans le quaternaire moyen (q.2) parce que superposé à la terrasse du quaternaire ancien, s’est formé par destruction du (Deb-Deb) et des formations sableuses de Tolga.
Q.3 : Alluvions sableuses et caillouteuses des lits actuels des oueds.
Q.D : Dunes de sable constamment en mouvement.
Q.E : Dépôt actuels de cailloutis : au pied des montagnes, d’éboulis sur les pentes. Les éléments brechiformes se trouvent plus prés des montagnes ; les éléments roulés forment des plages souvent très loin vers la plaine.

LES CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES

L’étude des caractéristiques climatologiques joue un rôle primordial dans la connaissance des comportements des cours d’eaux, les variations des réserves, la compréhension des mécanismes d’alimentation et de circulation des eaux naturelles. Pour cela, l’élaboration du bilan hydrique est indispensable pour mieux comprendre le fonctionnement et les influences d’un système hydrologique de surface d’une région donnée. La région de Zab Est de Biskra fait partie de la zone climatique de la ville de Biskra. Pour caractériserle climat, est le plus déterminant des ressources en eau. Les précipitations, les températures, le vent, l’humidité, l’évapotranspiration et l’ensoleillement et d’autres phénomènes atmosphériques constituent le climat du Zab Est de Biskra. Ainsi, l’étude des possibilités de la maîtrise des ressources hydriques dans les bassins est extrêmement liée à ces phénomènes qui régissent lesécoulements. Pour cela, il est très utile de faire l’approche hydro climatique.

L’équipement hydro-pluviométrique de Zab Est deBiskra

Le bassin de Zab Est de Biskra d’une superficie 9668,69 km2. Les stations pluviométriques dont 10 fonctionnent à l’heure actuelle. Parmi ces derni ères, nous avons retenu quatre (6) stations pour l’étude de façon à recouvrir le bassin à différente s altitudes, la station des Biskra (ONM) et la station de Biskra (ANRH) et la station de Foum El Gherza et la station de T’Kout et la station de Tiferfer.
Le choix de ces dernières est primordial pour venir à une étude complète et significative concernant le diagnostic des ressources en eau dans le sous bassin.
Le tableau suivant présente les différentes station fonctionnelles dans le bassin du Zab Est de Biskra.

Table des matières

Présentation de la région administrative de la wilaya de Biskra
CHAPITRE I LE PORTRAIT DU BASSIN DU ZAB EST DE BISKRA
I. LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES
1. Situation géographique de la zone d’étude
2. L’organisation administrative et contexte socio-économique
3. Les caractères morphométriques et le chevelu hydrographique du Zab Est
II. LES CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES
1. Stratigraphie régionale
Le secondaire
Trias
Le Jurassique
Le Crétacé
Crétacé inférieur
Le Néocomien
Le Barrémien
L’Aptien
L’Albien
Crétacé supérieur
Cénomanien
Turonien.
Sénonien inférieur
Coniacien
Santonine
Sénonien supérieur
Campanien
Maestrichtien
Le tertiaire
Paléogène
Le paléocène
L’Eocène
L’Eocène moyen
L’Oligocène
Le Néogène
Miocène inférieur et moyen
Miocène supérieur
Pliocène
Le pliocène
Le Quaternaire
Le Quaternaire inférieur
Le Quaternaire supérieur et moyen
Dépôts actuels
La tectonique
Paléogéographie
III. LES CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES
1. L’équipement hydro-pluviométrique de Zab Est de Biskra
2. Les paramètres météorologiques déterminants
Le régime des Vents
L’humidité relative de l’air
L’ensoleillement
Les Précipitations
Les Températures
Le bilan d’eau
Le calcul de l’ETP par la méthode de C.W. THORNTWAITE
Le calcul de l’ETP par la méthode de C.W. Thornthwaite
Le calcul de l’évapotranspiration réelle ETR par la méthode de Turc
Estimation du ruissellement
Estimation de l’infiltration
Conclusion
VI. LES CARACTERISTIQUES HYDROLOGIQUES
1. Les stations hydrométriques principales
Hydrographie et ressources en eau de surface
Les principaux oueds de la région de Zab Est
Bassin versant de l’oued Djedi
Oued el-Abiod
Oued El Arab
Les débits maximaux annuels et leur variabilité (Les crues)
La crue du 8 Mai 2000
La crue du 20 juin 1920
La crue du 11septembre 1982
Les crues récentes du 29-30 Mars 2004 et du 15-16 Avril 2004 et du 3-4 Mai 2006
Les variations mensuelles des écoulements moyens et maximaux
Oued El Abiod
Oued El Arab
Conclusion
CHAPITRE II LES CARACTERISTIQUES HYDROGEOLOGIQUES
I. IDENTIFICATION DES DIFFERENTES NAPPES
1- Les nappes phréatiques
Répartition spatiale
La nappe des alluvions d’Oued Biskra
Les précipitations
Alimentation souterraine
2-Les nappes profondes
Nappe des sables
La nappe profonde du continental intercalaire
La nappe des calcaires éocènes inférieurs
II. L’INVENTAIRE DES POINTS D’EAU
III. LA PIEZOMETRIE
Conclusion
CHAPITRE III. LES RESSOURCES EN EAUX ET QUALITE
I. LES EAUX DE SURFACE
1-Les Oueds
Oued El Abiod
Oued El Arab
Oued Biskra
Le barrage de Foum El Gherza
Le barrage de Babar
II. LES EAUX SOUTERRAINES
1Les nappes aquifères
Nappe de Quaternaire.
Nappe de Mio-pliocène
Nappe de Pontien
Nappe de Maestrichtien Nappe de l’Albien (Barrémien)
Nappe d’Eocène inferieur
Nappe de Sénonien
2. Le volume d’eau exploité dans la région du Zab est par Daïra et par nappe
Le volume d’eau souterraine mobilisable dans la région du Zab Est
3. La mobilisation des eaux souterraines
Le volume d’eau exploité et exploitable dans la région du Zab Est
La mobilisation des eaux de surface
L’affectation des ressources en eau dans le bassin du Zab Est de Biskra
III. QUALITE DES EAUX
Hydrochimie
Normes de potabilité des éléments majeurs
Calcium
Magnésium
Sodium
Potassium
Chlorures
Sulfates
Bicarbonates
Caractéristiques physicochimiques
Les températures
Conductivité
Le Ph
Le résidu sec
Minéralisation
La dureté
La formule ionique
Origine et signification géochimique des éléments chimiques
Les ions Ca+2 et Mg+2
Les ions Cl-, Na+2 et K+
Les ions sulfates SO4-2
Les bicarbonates HCO3-
Conclusion
CHAPITRE IV ESSAI DE GESTION RATIONNELLE DES EAUX DANS LE BASSIN DU ZAB EST DE BISKRA
I-ALIMENTATION EN EAU POTABLE
Evolution de la population
L’estimation de la population future
Les ressources et l’approvisionnement en eau potable
II. ALIMENTATION EN EAU D’IRRIGATION
Le périmètre irrigué dans la région du Zab Est de Biskra ; Présentation physique
Périmètre ou aire d’irrigation existant hors grands périmètre gérés par l’OPI
Répartition de la superficie irriguée par système d’irrigation (les techniques d’irrigations)
Répartition de la superficie irriguée par types de cultures
Les cultures maraîchères
Les cultures fourragères
Les cultures industrielles
L’arboriculture fruitière
Les légumes secs et céréales
Répartition Générale de la SAU et Place de la Phoeniciculture et nombre des palmiers
Demandes en eau PMH
Données PMH – Estimation à partir de recoupements sur le terrain
La situation future de l’alimentation en eau d’irrigation
III. ALIMENTATION EN EAU INDUSTRIELLE
Les besoins futurs en eau industrielle
IV. LES BESOINS EN EAUX GLOBAUX DANS LE ZAB EST
V. LES MESURES A ENVISAGER POUR L’IRRIGATION
2. Amélioration de l’efficacité de cultures
CONCLUSION GENERALE

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