Soutenance mémoire
Présentation du bassin versant du Mafragh
Le bassin du Mafragh se localise dans la partie orientale de l’Algérie, à l’extrême Est de la plaine alluviale d’Annaba, formé par deux rivières (Kebir Est et Bonamassa, (Fig.1) Le bassin du Mafragh comprend barrages Cheffia, Mexa et Bougous qui conservent plus de 282 millions de m3. Le Barrage Cheffia a été construit en 1966 sur la rivière Bounamoussa pour intercepter environ 170 millions de m3. Barrage Mexa a été construit en 1996 sur la branche du Kebir Est, juste à la frontière tunisienne. Il était initialement prévu, en collaboration avec l’autorité tunisienne, de recueillir plus de 600 million de m3, mais pour une certaine considération diplomatique, le volume de la conception initiale a été réduite à seulement 51 millions de m3. Le Barrage Bougous (60 106 m de capacité de stockage), a été récemment construit (2010) près de barrage Mexa dans le sous-bassin Kebir Est. L’eau retenue dans le barrage Bougous est presque utilisé pour l’alimentation du barrage Mexa. Le bassin versant du Mafragh s’étend sur 3200 km², il est faiblement peuplée (100 hab./km2), et l’industrie dans la région est limitée à quelques petites usines agro-alimentaires et les activités agricoles sont plutôt être plus intensif dans le milieu et du bassin versant inférieur. Le bassin du Mafragh est en grande partie boisé dans la partie supérieure, mais comprend un grand marais et des plaines inondables (130 km²) dans la partie inférieure (Fig. 1). Entre ces parties existent certains villages entourant les bords des plaines inondables. L’hydrosystème du Mafragh semble fonctionner comme un estuaire atypique, comprenant la phase de la rivière, la phase estuarienne et la phase lagunaire (Khélifi-Touhami et al., 2006). La durée de chaque phase peut varier fortement avec l’entrée des cours d’eau et la durée de la saison sèche. L’embouchure de l’estuaire du Mafragh pourrait être fermée pendant plusieurs mois de sa connexion de marée sous période de sécheresse prolongée. En revanche, Pendant les épisodes, de forte entrée d’eau douce souvent, il se produit dans les mois de Novembre et Avril, plusieurs millions de m3 de l’eau salée estuariennes sont entièrement carrément rejetés dans la mer. Lorsque l’estuaire relié à la mer pendant l’année humide, l’estuaire est dominé par l’intrusion de marée, pendant la période sèche (mai-octobre), qui se dilate dans un système très stratifié, avec deux couches, où la couche d’eau salée occupe plus de 80% de la colonne d’eau (Ounissi et al., 2014).
Variations des teneurs en TDS en amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
En 2011 l’amont dubarrage Cheffiales teneurs des TDS sont comprises entre 81 mg/l et 295 mg/lavec une moyenne annuelle est de 205 mg/l.En 2012, les concentrations en TDS varient entre 0-295 mg/lavec une moyenne de 171 mg/l(Fig.3).Pendant la période humide,les concentrations en TDS ont diminué à 162mg/lmais ont augmenté à 206mg/lpendant la période sèche. L’eau sortant du barrage Cheffia été abaissés 30% des niveaux de TDS en 2011 et19% en 2012, par rapport aux amonts. Le barrage Mexaest plus salinisé où les valeurs fluctuent entre 204 mg/let 526mg/lavec une moyenne annuelle de 321mg/len 2011,entre 227,5 mg/let 525,5mg/lavec une moyenne annuelle de 337mg/len 2012(Fig.3). Les concentrations en TDS à l’aval des barrages sont toujours faibles comparées aux amonts des barrages (Fig.3)par suite de rétentions dans les barrages. On comprend que l’eau stockée dans ces réservoirs se salinise chaque année.
Bilans en eau, en TDS et en MES à l’amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
La quantité d’eau douce déchargée à la mer varie selon l’année entre 116.106 m3/an et 2050.106 m3/an (Tableau 4). La fraction d’eau retenue dans les barrages est comprise entre 18% et 76%de l’apport total d’eau, correspondant à des temps de renouvèlement variant entre 1 et 12 mois. Le volume d’eauintroduit au barrage Cheffia décharge annuellement entre 39 295-143947 tonnes de MESdont 52%-91% est déposée au barrage selon l’année (Tableau 4). La crue de Février 2012 seule a contribué à 170000 tonnes de sédiments, ce qui représente 75% de la charge annuelle. L’aval du barrage Cheffia, en refoule ainsi entre 3500-69000 t/an selon l’année. Durant la période d’étude les masses en MES transférées à la mer à partir de l’embouchure du Mafragh varient entre 58000- 517000 t/an (Tableau 4). Le barrage Mexa a reçu de grandes masses de sédiments au cours de l’année 2012 (371000 tonnes), dont 57% sont exportées à l’aval. Plus de 84% du sédiment transféré par Mexa était due à la crue de Février, comme on peut le voir dans le tableau 4. Le taux d’érosion est élevé (250-570 t/km²/an) au cours l’année pluvieuse2012 dans les deux sous-bassins, mais était 2 fois plus élevée au sous-bassinMexaque dans Cheffia. Cette différence est principalement due à la grande quantité de décharge d’eau de l’amont du barrage Mexa. Le bas bassin versant déverse dans la mer, à travers l’embouchure du Mafragh, de fortes masses de sédiments pendant la crue de février 2012 (presque de 2 millions de tonnes), représentant 95% de la charge annuelle de sédiments (Tableau 4). Au bas bassin, qui est principalement occupé par des terres inondables, agissant comme bassin sédimentaire et facilement érodable, le taux d’érosion a augmenté jusqu’à 1017 t/km²/an.
Conclusion générale
Les principales caractéristiques d’estuaire étudiées se traduisent par les faibles teneurs en NH4, PO4 et en SiO4. L’estuaire du Mafragh transporte d’importantes masses de sédiments en suspension correspondant à un taux d’érosion variant entre 30 et 1017 t/km²/an, selon l’année. Si les eaux des barrages se salinisent annuellement à raison de 4000 à 148 000 tonnes, les eaux marines reçoivent en revanche 436 000 à 654 000 t/an de TDS correspondant à une perte de sels des sols du bassin variant entre224-336 t/km²/an selon l’année. Les barrages se sont révélés comme de véritables producteurs de matières organiques dissoutes, ce qui laisse à penser que ces réservoirs devraient jouer un rôle crucial dans les modifications des cycles biogéochimiques des nutriments. Enfin, ces conditions hydrologiques et biogéochimiques devraient avoir de sévères impacts sur le système rivière et sur le fonctionnement et la production du littoral récepteur.
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Table des matières
Introduction
Chapitre I : Matériel et méthodes
1. Présentation du bassin versants du Mafragh
2. Méthodes de prélèvements hydrologiques et d’analyses biogéochimiques
2.1. Prélèvements hydrologiques
2.2. Evaluation des flux en nutriments, en sels (TDS) et en matières en suspension(MES)
2.3. Méthodes d’analyse biogéochimiques
2.3.1. Dosage de l’azote ammoniacal (NH4 + NH3)
2.3.2. Dosage du Nitrates (NO3)
2.3.3. Dosage du Nitrites (NO2)
2.3.4. Dosage de l’azote organique dissous (NOD)
2.3.5. Dosage des phosphates (PO43-)
2.3.6. Dosage des poly-phosphates (P2O5)
2.3.7. Dosage du phosphore total dissous (PTD)
2.3.8. Détermination du phosphore organique (POD)
2.3.9. Dosage des silicates Si(OH)4 ou SiO4
2.3.10. Matières en suspension (MES)
RESULTATS
Chapitre II : Environnement physique
1. Variations des débits en amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
2. Variations des teneurs en TDS en amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
3. Variations des teneurs en MES en amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
4. Evaluation des bilans en eau, en TDS et en MES à l’amont et à l’aval des barrages et à l’embouchure du Mafragh
Chapitre III: Distribution et flux de N, P et Si en amont et a l’aval des barrages
1. Distribution de N, P et Si en amont et à l’aval des barrages
1.1. Barrage Cheffia
1.2. Barrage Mexa
2. Flux des nutriments en amont et à l’aval des barrages
Conclusion
Chapitre IV : Distribution et flux de N, P et Si à l’embouchure
1. Distribution de N, P et Si à l’embouchure du Mafragh
2. Flux des nutriments à l’embouchure du Mafragh.
Discussion et conclusions
Références
Résumés
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