Soutenance mémoire
Situation géographique
La nappe alluviale de Guelma est une partie intégrante du bassin versant de l’Oued Seybouse. Elle fait partie de la moyenne Seybouse. Elle couvre une superficie de l’ordre de 122 km2 avec environ 25 km d’Est en Ouest et entre 3 et 10 km de largeur. La plaine est limitée:
– au Nord par le massif de Houara et Djebel Bousba,
– au Sud par le massif de la Mahouna et de Beni marmis,
– à l’Ouest par le Djebel Arar et,
– à l’Est par le massif du Nador n’Bails.
Aspects sociaux économiques
La région de Guelma est une région agricole, connue par les cultures des céréales, de tomates, de pomme de terre et des agrumes. On signale aussi l’importance de l’élevage de bétail et de volailles.
L’activité industrielle est à ne pas négliger. Plusieurs unités industrielles ont été implantées, à titre d’exemple :
– La sucrerie,
– L’unité de céramique,
– La Sonacom (Fabrication des cycles et cyclomoteurs).
– La laiterie (dite La Guelmoise récemment installée)
– Unité de fabrication des pâtes.
– Conserverie de tomate industrielle.
En plus, il existe un nombre intéressant de mines et de carrières, comme celles du kaolin du djebel Debbagh et de marbre de l’unité de l’ ENAMARBRE de Boumahra Ahmed).
Les précipitations
Répartition annuelle des précipitations
La variabilité interannuelle des précipitations est exprimée par le coefficient pluviométrique (CP) qui permet de déterminer les années excédentaires et celles des années déficitaires. Le coefficient pluviométrique est calculé par la formule suivante :
?? = ?/?’
Avec : P : Pluviométrie de l’année considérée en mm.
?̅’ : Pluviométrie moyenne pour la période d’étude.
Nous avons deux cas :
Si
CP > 1 ⇒ année excédentaire
CP < 1 ⇒ année déficitaire.
Contexte géologique et structural
Orographie et géomorphologie
Le bassin de Guelma est un ancien bassin d’effondrement longtemps fermé, où s’est entassé un ensemble varié de sédiments allant du Miocène au Quaternaire. Les mouvements tectoniques du Plio-Quaternaire ont joué un rôle prépondérant dans la morphogenèse de la région. En effet, au cours de cette période se sont produits de petits soulèvements donnant naissance à des terrasses et des cônes de déjection. L’extension de ces terrasses fluviales et leur discontinuité le long de la Seybouse témoignent de la complexité morphogénétique et tectonique du bassin. Du point de vue morphométrique, le domaine étudié est constitué d’une plaine de faible altitude (environ 150 m à l’Est, et 300 m à l’Ouest). Il appartient à la moyenne Seybouse qui englobe dans sa partie Ouest le sous bassin de Bouhamdene qui est caractérisé par un fort relief (indice de pente i =175 m/Km). La partie Est est occupée par le sous bassin de Mellah caractérisé, lui aussi, par un indice de pente plus fort (i= 240 m/Km). Ce qui explique l’aspect collinaire très remarquable. A l’axe de cette plaine se trace la Seybouse qui prend naissance à l’Ouest de la ville de Guelma au lieu dit Medjez Ammar où se rencontrent les deux affluents de la Seybouse : les oueds Charef et Bouhamdene. Le sens de l’écoulement de la Seybouse est d’Ouest en Est. La région, dite de Nador, est considérée comme étant l’exutoire du sous bassin versant. Cette vallée est alimentée par un dense réseau hydrographique localisé le long des axes des principaux plissements dans les couches marneuses facilement érodées. D’autres affluents suivent le sens des failles affectant les formations mio pliocènes. Il s’agit d’un grand nombre d’oueds et de chaabats qui coulent tantôt vers le Nord tantôt vers le Sud, parmi lesquelles on cite : O. Skhoune, O. El Maiz, O. Zimba, O. Meklouka, O. Boussora, du côté sud,et Bradaa, El Bridi, Errachaha,Ellihoudia, El Ma Labiod du côté nord.
Aux pieds du djebel Zemzouma, du côté Est, un grand nombre de sources se manifeste à la rencontre de la formation gréseuse avec les terrains marneux imperméables.
L’orographie de la région d’étude est formée en ligne générale de reliefs montagneux et collinaires constituant l’extrémité orientale de la chaîne des monts de Constantine et des contreforts occidentaux de la chaîne de la Medjerda. Ces deux contreforts sont traversés par des vallées profondes où courent les affluents droits et gauches de la Seybouse. Tous les cours d’eau ont un caractère torrentiel. Les altitudes les plus élevées que l’on rencontre dans la région de Guelma sont Djebel Mahouna (1411m) et Ras El Alia (1317m).
Réparation des pentes et des altitudes dans la nappe alluviale de la moyenne Seybouse
La plaine creusée par la Seybouse offre des pentes généralement peu accentuées, qui ne dépasse pas les 10% pour la plupart de la superficie . Ces pentes sont plus douces pour les versants exposés au Sud. Son fond est plat et présente une faible pente longitudinale et transversale. Elle est surmontée de terrasses qui s’élèvent à des altitudes diverses, qui augmentent du Nord au Sud .
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Table des matières
Introduction
Chapitre I. Présentation de la région d’étude
I.1. Situation géographique
I.1.2 Aspects sociaux économiques
I.2.1. Les précipitations
I.2.1.1. Répartition annuelle des précipitations
I.2.1.2. Répartition des précipitations mensuelles
I.2.1.3. Variabilité des précipitations mensuelles
I.2.2. Les températures
I.2.2.1 Les températures moyennes mensuelles
I.2.2.2. Variation des températures moyennes annuelles
I.2.2.3 Les extrêmes mensuels moyens
I.2.3 Diagramme pluviothermique
I.2.4 L’ensoleillement et l’humidité relative de l’air
I.2.5. Les vents
I.2.5.1 Fréquences annuelles du vent
I.3. Le bilan hydrique
I.3.1 Calcul de l’évapotranspiration réelle
I.3.1.1 Calcul de l’évapotranspiration réelle par la méthode de C.W.Thorthwaite
I.3.1.2 Calcul de l’évapotranspiration réelle par la formule de Turc
I.4.Contexte géologique et structural
I.4.1. Orographie et géomorphologie
I.4.1.1 Réparation des pentes et des altitudes dans la nappe alluviale de la moyenne Seybouse
I.4.2. Géologie et stratigraphie
I.4.2.1. Le primaire
I.4.2.2. Le trias
I.4.2.3. Le Néritique
I.4.2.4. Le jurassique
I.4.2.5. Le Crétacé
I.4.2.6. L’unité tellienne
I.4.2.7. L’unité ultra – tellienne
I.4.2.8. Le Numidien
I.4.2.9. Le post – nappe
I.4.2.10. Le Quaternaire
I.5. Tectonique
I.6 Conclusion
Chapitre II. Etude hydrogéologique
II.1 Géométrie et hydrodynamique de la nappe alluviale de Guelma (la moyenne Seybouse)
II.1.1 Structure et géométrie de la nappe alluviale de Guelma
II.1.1.1 Les unités aquifères
II.1.1.2 Carte du substratum de la nappe aquifère de Guelma
II.2 Propriétés hydrodynamiques
II.2.1 La carte de transmissivité de la nappe aquifère de Guelma
II.3 La piézométrie
II.3.1 La carte piézométrique de la nappe aquifère de Guelma
II.3.2 Les conditions aux limites
II.4 Conclusion
Chapitre III. Etude hydrochimique des eaux de surface
III.1. Qualité des eaux de l’oued Seybouse et de ses affluents
III.1.1 Matériels et méthodes
III.1.1.1 Les propriétés géochimiques et degré de pollution organique
III.2. Faciès chimique
III.3. Acquisition de la charge saline des eaux de surface
III.3.1. Evolution spatiale des éléments chimiques des eaux de l’oued Seybouse
III.3.1.1 Les cations
III.3.1.2. Les anions
III.4.1 Le risque de salinité
III.4.1.1 Evolution temporelle et spatiale de la salinité
III.4.2. Le risque de sodicité
III.4.2.1 Diagramme de Richards
III.4.2.2 Diagramme de Wilcox
III.4.3. Les éléments métalliques en traces
III.4.4. Substances nutritives
III.4.4.1. Les nitrates
III.4.4.2. Le potassium
III.4.4. Degré de restriction à l’usage des eaux d’irrigation de l’oued Seybouse
III.5. Etude Statistique multivariable (Aout 2005)
III.5.1 Analyse en composantes principales (ACP)
III.5.1.1 ACP après rotation orthogonale Varimax (Aout 2005)
III.5.2. Classification ascendante hiérarchique
III.6.1. Le couple Na+ / Cl-
III.6.2. Les couples Ca+2 / SO42- et Ca+2/HCO3
III.6.4 Relation entre les ions échangeables
III.6.5 Etude statistique (Juin 2016)
III.7. Degré de pollution des eaux de surface
III.7.1 Analyse statistique multivariable
III.7.2 Classification ascendante hiérarchique (CAH)
III.7.3. Evolution dans l’espace des polluants
III.7.3.1 L’évolution de la conductivité électrique
III.7.3.2 L’évolution du phénol
III.7.3.3 Evolution des Phosphates
III.7.3.4 Evolution de la DCO et La DBO5
III.7.3.5 Evolution de l’oxygène dissous et du potentiel redox
III.7.3.6 L’évolution de l’ammonium (NH4+)
III.7.3.7 Evolution des nitrites
III.7.3.8 Evolution du chrome (Cr6-)
III.8 Pollution microbiologique
III.8.2. Evolution de la charge bactérienne
III.8.3. Degré de la pollution bactériologique et aptitude à l’irrigation
III.8.3.1. Indice de qualité microbiologique
III.9 Propriété isotopique des eaux de surface du bassin de la moyenne Seybouse
III.9.1. Oxygène-18 et deutérium (2H)
III.10. Conclusion
Chapitre IV. Hydrochimie des eaux souterraines de la nappe alluviale de Guelma
IV. Les eaux souterraines de la nappe alluviale de Guelma
IV.1. Faciès chimique des eaux de la nappe
IV.2. Statistique descriptive des concentrations des éléments majeurs et qualité des eaux
IV.3 Répartition spatiale des teneurs
IV.3.1Carte de la salinité
IV.3.2 Carte des chlorures
IV.3.3 Carte du calcium
IV.3.4 Carte du magnésium
IV.3.5 Carte des sulfates
IV. 3.6 Carte des bicarbonates
IV.4.1 Origine de la Salinité
IV.4.1.1 Relation de la salinité avec les carbonates et les évaporites
IV.5.1 Le rapport Na+/Cl-
IV.5.2 Les rapports Ca2+/HCO3-, Ca2+/SO42- et Ca2+/Mg2++HCO3-
IV.5.3 Les rapports Ca2+/Na+ en fonction de Mg2+/K+
IV.5.4 Equilibre thermodynamique
IV.5.4.1 L’Indice de Saturation
IV.6 L’échange ionique
IV.7 Analyse en Composantes Principales (ACP)
IV.8.1 La classification ascendante hiérarchique des observations
IV.8.2 La classification ascendante hiérarchique des variables
IV.9 Conclusion
Chapitre V. Modélisation des aquifères
Introduction
V.1 Etablissement du modèle
V.1.1 Les conditions aux limites
V.1.2 Schéma du modèle
V.1.3 Piézométrie
V.1.4 Les paramètres hydrogéologiques
V.1.5 Les conditions aux limites
V.2 Exploitation du modèle
Conclusion
Conclusions générales
