Piézométrie et profondeur de la nappe : paramètres de la pollution des eaux souterraines

Les nappes sont alimentées par infiltration des eaux pluviales. Elles doivent donc impérativement être protégées contre les sources de pollution, d'autant que le renouvellement de ces eaux souterraines peut être très lent et que les pollutions y sont alors persistantes. Ces pollutions proviennent essentiellement de rejets des assainissements urbains et industriels, lixiviats des décharges d'ordures ménagères ou industrielles, retombées atmosphériques, des fumées industrielles et domestiques, lessivage des engrais, etc.

Pour mieux protéger les nappes, les sources de pollution doivent être impérativement réduites, afin de stopper les flux de polluants parvenant aux nappes. Cette protection nécessite la connaissance approfondie de l’hydrogéologie de la zone. Une étude hydrogéologique est très indispensable dans les études de la pollution, cette étude comporte la piézométrie et la profondeur de la nappe.

Les cartes piézométriques représentent la distribution spatiale des charges et des potentiels hydrauliques. Elles présentent les conditions des limites hydrodynamiques. Sont des documents de base pour l'analyse et de la schématisation des fonctions capacitives et conductrices du réservoir et du comportement hydrodynamique des aquifères. C'est la synthèse la plus importante d'une étude hydrogéologique.

La vitesse d'écoulement des eaux souterraines conditionne les phénomènes de dilution, dégradation et fixation des polluants. Elle est lente dans les aquifères poreux homogènes et très rapides en milieukarstique ou clans des extrémités de coulées. Le transfert d'une même masse d'eau pourra alors demander une ou plusieurs années dans l’aquifère alluvial et quelques jours à quelques heures dans l’aquifère très fissuré (LIVET, 2004).

Nous avons réalisé une analyse de profondeur de la nappe de la plaine de M’leta et d’El Kerma, ainsi que la nappe alluviale de la plaine de Sidi Bel Abbes, la plaine d’Hennaya et Maghnia et la zone d’Ain Témouchent. Nous avons basé sur les données des compagnes piézométriques qu’ont été fournies par l'ANRH en décembre 2011. Pour la réalisation de ces documents de base (profondeur de la nappe), nous avons basé sur les données de 162 forages de la wilaya de Sidi Bel Abbes, 62 forages de la wilaya d’Oran, 118 forages de la wilaya d’Ain Témouchent et 168 forages de la wilaya de Tlemcen, répartie sur toute la zone d’étude. La variable utilisée pour la description de la nappe est la profondeur.

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Figure 18. Localisation des forages selon les bassins versants dans la zone d’étude (ANRH, 2011)

L’analyse des cartes piézométriques aboutit à l'identification des zones privilégiées pour l'implantation des stations d'essais et des ouvrages de captages. Elle contribue, également, à la prescription des mesures de protection de la qualité des eaux souterraines captées pour l'alimentation humaine.

Les études piézométriques de la nappe alluviale de la sebkha d’Oran montrent que les écoulements des nappes superficielles quaternaires sont dirigés vers le Nord en direction de la sebkha. Les écoulements sont rapides à l'amont, ils deviennent de plus en plus lents au fur et à mesure que l’on se rapproche de la sebkha. La recharge de la nappe de M’léta se fait essentiellement à partir des eaux pluviales qui s'infiltrent sur l'ensemble de l'impluvium. Les oueds participent principalement à la recharge. Cette dernière est facilitée par la bonne perméabilité des formations alluvionnaires formées d'éléments grossiers (cônes de déjection des oueds).

Au Nord, entre Misserghin et Ain Beïda, on note la présence d'un petit dôme piézométrique dû probablement à une remontée des calcaires sous-jacents. Généralement, les côtes piézométriques, en dehors des zones de pompages, ont des valeurs plus élevées en hautes eaux. Les battements de la nappe sont plus importants et plus irréguliers près des affleurements calcaires. Ils peuvent atteindre dans la zone du pont Albin 5 à 6 m, par contre, plus en aval, ces battements sont moins

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importants de l'ordre de 0.5 à 1.5 m. Nous remarquons que les courbes sont généralement à très faible concavité orientée vers l'aval, l'écoulement se fait généralement vers le Nord. Ceci ne peut que favoriser l'infiltration des polluants dans la nappe phréatique.

Dans la zone de Tafraoui, une partie de l'écoulement se fait vers le Nord, en direction de l'oued Tlelat. L'autre partie se fait vers le Nord-ouest soit sub parallèlement à l'oued Tafraoui, à l'ouest de cette zone (Arbal), l'écoulement souterrain coïncide globalement avec la direction des oueds et où l’on remarque à une zone de drainage des eaux souterraines. Une troisième zone s'individualise dans la zone d’Ain Larbaa. Cette zone est séparée de la deuxième par une ligne de partage des eaux assez nette. Dans cette zone, l'écoulement de direction Nord-est se fait sub parallèlement. Le drainage se fait vers la sebkha.

L’analyse piézométrique de la plaine de Sidi Bel Abbes relève que l’écoulement convergeant vers un seul exutoire dans la Mekerra, c’est le lieu-dit le Rocher et ligne de partage des eaux Nord-sud située à l’Ouest de la plaine et passant à quelques mètres de Ben Badis et Hassi Zehana. Les zones de bordures sont caractérisées par de forts gradients hydrauliques où la nappe est rapidement drainée (Sidi Ali Boussidi, Ben Badis). Par contre, les interfluves et les zones d’accumulations ou d’alimentations (le Rocher, Sidi Yacoub, Bedrabine, Tabia) accusent des gradients plus faibles. On observe un battement de la nappe dans presque sa totalité. L’amplitude des variations des niveaux piézométriques est de l’ordre de quelques mètres au Nord et une dizaine de mètres au centre et au Sud. Les formations d’âge plio-quaternaire qui remplisse la grande plaine de Sidi Bel Abbes sont le siège d’un écoulement souterrain transitant principalement par les alluvions plus ou moins cimentées et les conglomérats des chenaux aquifères (YOUSFI, 2008).

Au niveau de la plaine d’Hennaya, l’analyse piézométrique montre que l’écoulement de la nappe se fait du Sud jusqu’à la zone de drainage au Nord. Les apports proviennent du Sud sans échange latéral. L’équidistance des isopièzes au Sud est plus faible qu’au Nord. Au Nord, le gradient hydraulique est beaucoup plus faible par rapport au Sud. Ceci est dû à la perméabilité des grès qui est plus faible que celle des conglomérats (BEMMOUSSAT, 2012).

Pour la plaine de Maghnia, entre les hautes eaux, les moyennes eaux et les basses eaux, la nappe garde la même structure, les mêmes sens d'écoulement et les lignes de partage des eaux ne sont pas modifiés, mis à part la baisse générale de la surface piézomètrique entre mars et novembre. L'examen des courbes isopièzes met en évidence l'existence d'une direction générale d'écoulement du Sud vers le Nord. Au Nord et à l'Ouest, les isopièzes sont assez espacées, tandis qu'au Sud et au Sud-est, elles se rapprochent pour donner des gradients hydrauliques plus importants. Nous pouvons remarquer aussi le caractère drainant de l’oued Ouerdefou à l'Est de la nappe ainsi que celui du Mouillah à l'Ouest. Aussi, les zones d'alimentations latérales sont localisées :

- À l'Ouest et au Sud-ouest par une alimentation venant du Maroc.

- Au Sud-est par la surcharge des nappes jurassiques des monts de Tlemcen (alimentation de la nappe par trop-plein).

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Figure 19 (A,B,C,D,E). Cartes des modèles numériques de profondeur de la nappe dans la zone

d’étude

A. Bassin-versant de la sebkha d’Oran

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C. Plaine de Sidi Bel Abbes

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E. Bassins-versants d’oued Sikkak et Bou Kiou

Source : données ANRH (2011), traitement personnel (2017) Au Sud, on note des isopièzes qui se referment mettant ainsi en évidence un drainant alimenté par les nappes du jurassique par l'intermédiaire de la faille N 70°E. Elle est ascendante bordant la plaine et responsable du découpage de la région en horst et graben. La surface piézométrique et le substratum de la nappe sont sous forme des blocs diagrammes (BABA HAMED, 2007).

Les nappes peuvent être contaminées par des substances chimiques polluantes qui vont s’infiltrer à travers la zone non saturée pour rejoindre la nappe. Dans ce domaine, la profondeur de la nappe joue un rôle très important dans cette contamination, les nappes libres de faible profondeur sont exposées facilement à la pollution, par contre, les nappes de forte profondeur, les eaux polluées prennent du temps pour atteindre la nappe. Une nappe d’eau souterraine est marquée par une certaine inertie, et la régénération d’une nappe dégradée par une pollution est beaucoup plus longue que celle d’un cours d’eau. Dans ce cas, il est impératif d’établir les cartes de profondeur de la nappe, afin de cerner les nappes qui peuvent être exposées facilement aux risques de la pollution.

On détermine la profondeur d'un aquifère (donc de sa zone saturée) grâce au niveau piézométrique. Celui-ci correspond à une profondeur, par rapport à la surface du sol, de la limite entre la zone saturée et la zone non saturée dans une formation aquifère (en mètres). On distingue

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les nappes libres (non recouvertes, alimentées sur toute leur surface), des nappes captives (recouvertes totalement ou partiellement par une couche de terrain imperméable; nappes sous pression).

On distingue la nappe de la plaine de M’leta et d’El Kerma, la nappe alluvionnaire de la plaine de Sidi Bel Abbes, la nappe alluvionnaire de la plaine d’Hennaya, la nappe alluviale de la plaine de Maghnia et la nappe de plateau d’Ain Témouchent comme des nappes libres de faible profondeur. Ce paramètre a été obtenu par interpolation des puits et forages utilisés pour cette étude. L'interpolation est faite par la méthode IDW pour obtenir des courbes d'iso-profondeurs. Par la suite, nous avons utilisé la méthode de triangulation pour transformer ces courbes en un modèle numérique de profondeur de la nappe (figure 19 A,B,C,D,E). Ces cartes traduites la faible profondeur de la nappe au niveau des zones suivantes :

- Entre 0 à 15 m au niveau de l’Est de la sebkha d’Oran (plaine d’El Kerma), le Nord de la sebkha, la zone de Tafraoui et oued Tlelat ainsi que la nappe de Brédea et la zone d’Ain Larbaa.

- Entre 3 à17 m dans la partie d’Ain Kihel, Sidi Ben Adda, Beni Saf et l’Est de Bouzedjar, presque tout le territoire de la plaine de Sidi Bel Abbes.

- Pour la plaine de Sidi Bel Abbes, les faibles profondeurs entre 2 à 20 m se localisent dans la partie Nord-ouest au niveau du Sidi Ali Boussidi et Sidi Dahou, au Sud Tabia et Sidi Ali Ben Youb, à l’Ouest au niveau du Telmouni et Sfisef, ainsi qu’au l’Est de la ville de Sidi Bel Abbes.

- Pour la zone de Tlemcen, les faibles profondeurs entre 5 à 20 m sont au niveau de la ville de Tlemcen et Chetouane et la zone de Remchi.

- Pour la plaine de Maghnia, la faible profondeur entre 12 à 20 m se trouve au niveau du Nord de Beni Bousaid et le centre et le Nord de la plaine de Maghnia.

Ces zones de faible profondeur de la nappe présentent un risque majeur de dégradation des eaux souterraines et sont très vulnérables à la pollution, en cas de sources de pollution (décharges et eaux usées) ces eaux deviennent très polluées.

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Conclusion du 2

chapitre : un traitement et une analyse d’une base de