L'ALIMENTATION, STADE ULTIME DE L'EXPLOITATION DES NAPPES

Sur l'exemple de deux aquifères tunisiens, le synclinal de Bou Hafna en Tunisie Centrale et le.bassin de Moularès à l'Ouest de Gafsa, nous verrons comment une évaluation préalable de l'alimentation a permis la mise au point de modèles représentatifs. Ces modèles serviront à simuler la surexploitation des nappes et l'épuisement des réserves à surface libre. Une fois atteints les rabattements admissibles (au sens minier, c'est à dire économique), les prélèvements devront être réduits afin d'équilibrer l'alimentation des nappes.

2.1 - LA NAPPE OLIGOCENE DE BOU HAFNA, EN TUNISIE CENTRALE

Les grès Oligocènes de Bou Hafna renferment une nappe mise à profit pour l'alimentation en eau potable de la région de Sousse, située à une centaine de kilomètres. Pour satisfaire à un accroissement continuel de la demande, la planification de l'utilisation des ressources nécessitait que soient connus avec précision les prélèvements à long terme, compatibles avec les capacités de l'aquifère. A cette fin, un modèle de simulation

des écoulements souterrains a été construit (M. BESBES, 1968 -FRANLAB, 1969).

Alimentée par infiltration des précipitations aux affleure-ments gréseux, la nappe se trouve mise en charge par une couverture argileuse de l'Aquitanien. Deux exutoires naturels drainent cette nappe: a) dans la vallée de l'oued Merguellil, des sources de trop-plein sont en partie captées par des galeries drainantes dans le lit du cours d'eau; b) la disparition de la couverture argileuse à l'aval met les grès Oligocènes en relation avec la nappe Miopliocène: la différence de charge entre les deux systèmes à travers les couches sablo-argileuses intercalaires y indique une percolation dont l'évaluation est délicate.

Structuralement, le réservoir se présente comme un synclinal à fond plat, dont la puissance a été reconnue par forages. Des pompages d'essai ont par ailleurs permis d'en déterminer les caractéristiques

hydrauliques: transmissivités et coefficients d'emmagasinement.

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(M. BESBES, 1967) •

Dans la phase de calage du modèle, on simule l'état naturel afin de préciser le débit d'alimentation du système et le débit de fuite par percolation à l'aval. Le calage des paramètres du modèle aboutit à fixer le débit d'alimentation de la nappe à 300 lis qui se répartissent à la sortie à raison de 100 lis aux sources et 200 lis· sous forme de fuite dans la nappe Miopliocène à l'aval.

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Oued Herguelli

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FIG. 8 - COUPE SCHEMATIQUE DU _P~SERVOIR DE BOU HAFNA

Les débits d'alimentation naturelle étant ainsi définis avec une meilleure précision que ne le permettait la seule analyse des données piézométriques, le modèle permet de simuler l'exploitation du réservoir et de calculer son incidence, exprimée en rabattements de niveaux et réduction

du débit aux exutoires. La réduction des débits de fuites aux _exutoir~s ne constitue pas une contrainte, au contraire:

- un rabattement important dans la vallée de l'oued Merguellil permet d'y réduire les pertes par évaporation. De plus, le lit de l'oued,

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en. pélLiode de c./me. Cette alimentation potentielle ne peut toutefois être évaluée en raison des mesures, impossibles dans l'état de trop-plein naturel de la nappe, qu'une telle estimation nécessite;

- al' é:ta.t natu!!'é1., le pltinupal exutoilte ut c.on6tUué pCV!. la

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le Mioplioc.ène. Cette dernière formation est elle-même aquifère, mais, comparée à celle de l'Oligocène, sa perméabilité est médiocre:

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Une surexploitation de la nappe Oligocène était donc préconisée.

Cette surexploitation entraîne une annulation rapide du débit des sources, et il arrive un moment où la totalité du débit de fuite s'annule. A partir de cet instant, le supplément de débit prélevé par rapport à l'alimentation naturelle est pris uniquement sur les réserves de la partie libre de la nappe et les rabattements ne cessent de croître. Pour stabiliser ces rabattements à leur niveau du moment et éviter un épuisement irrémédiable des réserves, on doit alors réduire progressivement les prélèvements jusqu'à équilibrer l'alimentation de la nappe: la seule que l'on ait pu estimer est l'infiltra-tion directe des précipital'infiltra-tions.

En conclusion, cet exemple illustre bien le,6 po,6,6ibilitr.,6

et lu L<..mUu

de l'~ation

d'un modè1.e poU!!. l'évaluation des

ItU,6oU!!.c.e,6

mob~able,6. Possibilités car le modèle, s'appuyant sur des valeurs de transmissivités connues, a permis de préciser et de réévaluer, à l'état naturel, l'alimentation directe par les précipitations, laquelle avait été

,6oU,6-utimée avan.t

le c.alage du modèle. Les rabattements induiront des apports nouveaux par infiltration des crues de l'oued Merguellil: là apparaissent les limites du modèle car, n'ayant aucune connaissance de ce nouvel apport potentiel, nous n'avons pu simuler ses effets sur le modèle autrement que sous la forme d'hypothèses contrastées impropres à la décision.

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FIG. 9 - TUNISIE, ECHELLE 1/2000.000

. SITUATION DES ~1()DELES HENTl ONNES DANS LE MEMOIRE

1

2.2 ..: LE BAsSIN-DE cMOULARES , DlIoNS LE SUD TUNISIEN

Les formations d~.Pontien sableux du bassin de Moularès constituent le gisement de la nappe dite Miocène. Cette nappe, libre à la périphérie, se trouve mise en charge au centre du bassin par la série peu perméable attribuée au Miopliocène. La nappe Miocène, étudiée par M. RICOLVI

(1977), est alimentée par les crues de l'oued Tabeddit et de ses affluents, dont les lits traversent les affleurements de sables Pontiens, et auxquelles s'ajoutent des apports latéraux provenant de structures hydrogéologiques limitroJ)hes.

Initialement, le bassin possédait comme exutoire naturel les émergences de Ras el Atoun à Metlaoui. La mise en service du premier forage exploitant la nappe date de 1953, date à laquelle est attribué le dernier état naturel du système. Depuis, avec la mise en service de nouveaux pompages, on note un abaissement continu des niveaux piézométriques et un tarissement progressif des émergences de Ras el Atoun, dont le débit initial est estimé à 60 lis. Les pompages atteignent actuellement près de 250 lis et sont encore appelés à croître étant donné les besoins de

l'industrie du phosphate. L'alimentation supplémentaire par les crues, induite par les rabattements créés au droit des anciennes émergences, est estimée à près de lODI/s. Si l'on y ajoute le débit initial d'exhaure naturel, cela ne suffit pas à compenser la totalité des prélèvements et l'on se trouve d'ores et déjà dans une phase d'épuisement des réserves de la nappe.

Dans une optique de prélèvements intensifs, la construction d'un modèle de simulation, à la demande de la Conpa0nie des Phosphates de Gafsa, devait permettre, en précisant le volume des réserves, de planifier en connaissance de cause la surexploitation de la nappe (M. BESBES, 1977).

Dans une première phase, le calage en régime permanent sur l'état naturel avant pompage précise la distribution des transmissivités et permet une restitution convenable de l'état piézométrique initial ainsi que du _dêb~

aux

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Chitè~e e~~entiet

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car la piézométrie initiale est connue en quelques points seulement. La seconde phase de calage du

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modèle consiste â reproduire l'évolution du système durant son exploitation.

Dans le document rAPPORTS TIO (Page 52-57)