Apport de la tomographie géophysique dans l’auscultation des site de barrage :cas du barrage de Tabellout-Jijel

ةيبعشلا ةيطارقميدلا ةيرئازجلا ةيروهمجلا

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

ةرازو

مـــيلعتلا

يملعلا ثــــحبلا و يلاعلا

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

لجيـــــج ةعماــــــج

Université de Jijel

MEMOIRE

Présenté en vue de l’obtention du diplôme de master 2

Option : Génie géologique

Thème

Apport de la tomographie géophysique dans l’auscultation des

site de barrage :cas du barrage de Tabellout-Jijel

Présenté par :

Boussaa Nabila

Soutenu publiquement le :

Devant le jury composé de :

Président : K .Remoum

Encadreur : M .Tekkouk Dr. R.Benzaid

Examinateur : Mlle H.Kharouba

*Année Universitaire 2017/ 2018*

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Faculté des Sciences Exactes

et des Sciences de la Nature et de la Vie Département des Sciences

Remerciements

Je remercie tout d’abord Dieu le tout puissant qui m’a donné l’aide, la patience et le courage pour accomplir ce travail.

Je tiens à formuler ma profonde gratitude et reconnaissance à l’égard de mes encadreurs.

Mes vifs remerciements s’adressent à Messieurs TEKKOUK Mustapha, Benzaid Riad, Rouikha Yousef, tous les enseignants du département pour leurs efforts, et leur suivi continu.

Mes remerciements s’adressent aussi aux membres du Jury, pour l’intérêt qu’ils ont porté à mon travail et pour avoir accepté de le juger.

Je tiens aussi à remercier tous mes enseignants, pour leur participation à ma formation, qu’ils trouvent ici l’expression de mes sentiments les plus respectueux et ma profonde gratitude pour leur gentillesse, disponibilité et soutien durant l’année de notre formation.

Je remercie également toutes les personnes malgré leurs occupations, mais qui m’ont aidées, et qui n’ont pas hésitées à me tendre leurs mains.

II

Dédicaces

Je dédie ce travail.

A la mémoire de mon cher père

A ma chère Maman qui m’a éclairé mon chemin,

A ma sœur Mina

A mes frères Yassine, Chérif et Abdou

A tous mes collègues de master 2 …..

Résumé

Quelque soient la nature et l’emplacement des barrages, les problèmes d’étanchéité des assiettes et les fuites d’eau qui s’en suivent ont tout le temps été l’une des plus importantes préoccupations des concepteurs. En effet, c’est à travers le fond de l’assiette et les berges de l’ouvrage que les eaux s’infiltrent et finissent par être évacuées en aval ou en dehors du site de la retenue. Les études géologiques et particulièrement la fracturation du site du barrage de Tabellout sis à Jijel ne semblent pas avoir été menées convenablement pour répondre aux questions liées à la stabilité mécanique, à l’étanchéité des appuis et de la cuvette de la retenue. Jusqu’à présent, parler de fuite d’eau au niveau du barrage de Tabellout rentre dans le cadre des incertitudes. L’étude de la fracturation du site du barrage par auscultation géophysique que nous comptons mener dans le présent travail permettra de prendre conscience des risques probables qui menacent la retenue une fois la mise en eau lancée.

Mots clés : Géologie, fracturation, barrage de Tabellout, fuites d’eau.

Summary

Whatever the nature and location of the dams, the problems of the plates tightness and water

leaks that follow have always been one of the most important concerns of the designers.

Indeed, it is through the bottom of the plate and the banks of the work that the water infiltrates and ends up being evacuated downstream or outside the site of the reservoir. The geological studies particularly the fracturing of the Tabellout dam site in Jijel do not seem to have been carried out properly to answer the questions related to mechanical stability and tightness of the supports and the basin of the reservoir. So far, talk of water leakage at the Tabellout dam falls within the framework of uncertainties. The study of the fracking of the dam site, that we intend to conduct in the present work, will make us aware of the probable risks that threaten the reservoir once the impoundment is launched.

Key words: Geology, fracking, Tabellout dam, water leaks.

صخلم امهم تناك ةعيبط و عقوم دودسلا نإف لكاشم برست هايملا نم حاوللأا برستو هايملا دعت نم مهأ تامامتها نيممصملا . ،لعفلابو برستت هايملا نم للاخ عاق ةحيفصلا دسلا تاماعدو يهتنيو اهب فاطملا ىلإ نأ متي اهؤلاخإ يف هاجتا ىرجم رهنلا وأ جراخ عقوم نازخلا . ودبيلا نأ تاساردلا ةيجولويجلا اميسلاو ريسكت عقوم دس تولبت يف لجيج دق تيرجُأ لكشب حيحص ةباجلإل ىلع ةلئسلأا ةقلعتملا رارقتسلااب يكيناكيملا و، قيض تاماعدلا ضوحو نازخلا . ىتح ،نلآا عقي ثيدحلا نع برست هايملا يف دس تولبات يف راطإ تلااح مدع نيقيلا . ف ةسارد ريسكتلا يف عقوم دسلا نم للاخ عمستلا يئايزيفويجلا يذلا مزتعن مايقلا هب يف لمعلا يلاحلا انلعجتس نيرداق ىلع كاردإ رطاخملا ةلمتحملا يتلا ددهت نازخلا درجمب هقلاطإ . تاملكلا ةيحاتفملا : ايجولويجلا ،ريسكتلا، دس ،تولبات برست هايملا .

Liste des figures

FigI.1 :Localisation de la ville de Jijel………. 2

FigI.2 :Situation géographique de la zone d’étude……….. 3

FigI .3 : Zone de la retenue de Tabelloutqui montre les reliefs accentués de la région…………... 5

FigII.1 : Localisation du site d’étude par rapport à l’orogéne d’Algérie (Vila 1980)……… 6

FigII.2 :Colonne lithostratigraphique (Présent travail)………... 8

FigII.3 :Catre géologique de la région de Tabellout (extrait de la carte géologique des environs de Texenna, Petite Kabylie au 1/50 000 (M.Durand Delag ,1955)……….. ……… 11

FigII.4 :Affleurement du socle Kabyle dans la zone d’étude……….. 13

FigII.5 : affleurement du Trias à la bordure d’oued Djendjen………. 14

FigII.6 : Coupe transversale NE-SW de la zone d’étude (réalisée en collaboration avec Mr Y .Rouikha) 14 FigII.7 : vue panoramique et fracturation du site du barrage……….. 15

FigII.8 : Carte sismique de l’Algérie selon la RPA version 2003……… 17

Fig.II.9 : Contexte sismo-tectonique de la région Jijel – Bougie (C.R.A.A.G ; 1971)……… 18

FigIII.1 : Photo d’oued Djendjen………. 21

FigIII.2 : Réseau hydrographique au niveau de la région de Tabellout……….. 21

FigIII.3 : Carte pluviométrique de la wilaya de Jijel (ANRH, 1996)……….. 22

FigIII.4 :Répartition mensuelle de la pluviométrie enregistrée (en mm) (Station du Barrage El Agrem, période 2001/2005)………... 23

FigIII.5 : Distribution de la température moyenne mensuelle (Station du barrage El Agram période 2001/2015)………. 24

FigIII.6 :Diagramme ombro-thermique (Station du barrage El Agrem, période 2001/2015)…... 25

FigIII.7 :Bilan hydrologique-Méthode de Thornthwaite (Station du barrage EL Agrem, période 2001/2015) 28 Fig.IV.1 :a)Dispositif de la prospection électrique. b) Principe de la prospection électrique …… 32

Fig.IV.2 :a)Principe de la sismique réfraction b) Représentation du rayon sismique……….. 33

Fig.IV.3 : Implantation des profils sismiques au alentour de la digue du barrage………... 36

Fig.IV.4 : Image tomographique des appuis du barrage de Tabellout……….. 37

Fig.IV.5 : Situation du viaduc………... 38

Fig.IV.6 : Implantation des profils sismiques………... 38

Fig.IV.7 : Images tomographiques à l’aplomb du viaduc (ps3et ps9)………. 39

Fig.IV.8 : Images tomographiques à l’aplomb du viaduc (ps11 et ps14)………. 40

Liste des tableaux

Tab. III.1 : Répartition mensuelle de la pluviométrie enregistrée (Station du barrage EL Agrem,

période 2001/2015)……….. 24

Tab.III.2 : Distribution de la température moyenne mensuelle (Station du barrage El Agrem,

période 2001/2015)……….. 25

Tab .III.3 : Valeurs du coefficient d’ajustement mensuel « K » (Tekkouk, 2005)………... 27

Tab.III.4 : Répartition des indices thermiques mensuels (Station du barrage El Agrem,

période2001/2015)………. 28

Tab. III.5 : Résultat du calcul de l’ETP et l’ETR (Station EL Agram période 2002/2015)………... 28 Tab.III.6: Valeurs des corrections (C) des lames écoulées (Re) ………... 30 Tab.IV.1 : Profils effectués dans le cadre de la compagne géophysique du site étudié ………. 35

Table des matières

 Résumé  Remerciements  Dédicace Introduction générale………... 01

Chapitre I : Généralités

I. Généralités……….……….………....……..……... 02

I .1 .Situation géographique de la wilaya de Jijel………. 02

I.2. Situation géographique de la zone d’étude ……….. 02

I.3. climat……… 03

I.4. végétation……… 03

I.5. Réseau hydrographique……… 04

1.6. Relief……… 04

Chapitre II : Contexte géologique

II.1.Introduction…….………….………....……..……... 06

II.2.Cadre géologique……….. 07

II.2.1.Géologie régionale………...…....…………... 07

II.2.1.1.Le Socle Kabyle et ses couvertures ………...………... 07

II.2.1.1.a. Le socle Kabyle ………...………...…... 07

II.2.1.1.b. Les couvertures sédimentaires.………...……... 07

II.2.1.2. Les flyschs ……… ..………..……….…...…….. 08

II.2.1.3.Les formations telliennes……….…….……..…... 09

II.2.1.4. Les Roches magmatiques………..……..…...………….. 09

II.2.1.5.Les Formations post – nappes ………...…....…………... 10

II.2.2. Géologie locale………. 10

II.2.2.1. Présentation du site……….. 10

II.2.2.3.Les formations du complexe volcano –sédimentaire……….. 12

II.2.2.4.Les formations du socle Kabyle………. 12

II.2.2.5. Les formations de type flysch……….. 13

II.2.2.6. Le trias gypseux………. 13

II.3. Aperçu tectonique……….. 16

II.3.1. Sismotectonique……….. 17

II.3.2.Carte sismique de la région de Jijel………... 18

II.3.3.Classes des secousses ressenties dans la région de Jijel………... 19

II.3.4.Analyse sismo-tectonique……… 19

II.4.Conclusion………... 20

Chapitre III : Hydroclimatologie

III.1. Introduction ………....………….………. 21

III.2. Aperçu général sur le climat………... 21

III.3. Généralités sur oued Djendjen………. 21

III.4. Principales données climatiques ……… 23

III.5.Analyse des caractéristiques hydro climatiques…...………..………. 23

III.5.1.Précipitations liquides……….………..…….…………..……….. …… 23

III.5.2.Température de l’air ……..…..….………..………... 24

III.5.3.Diagramme ombro-thermique ………..…...…………..……..….………. 25

III6.Bilan hydrologique ……….………..…………...……… 26

III.6 .1.Evapotranspiration potentielle et réel par la méthode de Thorthwaite……… 27

III.6.1.1.Evapotranspiration potentielle (ETP)………...….……… 27

III.6.1.2.Evapotranspiration réel (ETR)....………..……..……….. 28

III.6.2.Les ruissèlements…………...………...……….………... 29

III.6.3.les infiltrations…..………..……….…………. 30

III.7.Conclusion………..………..…….………...……….……….. 30

Chapitre IV : Auscultation géophysique

IV.1.Introduction……… 31

IV.2.Reconiassance géophysique... 31

IV.2.1.Prospection électrique……… 31

IV.2.2.Imagerie électrique………. 32

IV.2.2.1.Caractéristiques électriques……… 32

IV.2.4.Tomographie sismique……….. 34

IV.3.Interprétation des résultats……… 35

IV.3.1.Prospection réalisée au niveau des appuis du barrage……….. 35

IV.3.1.1 .Tomographie sismique au niveau des appuis du barrage ………... 37

IV.3.2. Prospection géophysique réalisée au niveau de l’assiette du barrage….………. 37

IV.3.2.1. Imagerie sismique………. 38

IV.3.2.2.Imagerie électrique ………... 40

IV.4.Conclusion……….. 41

Introduction générale

1

Introduction générale

En plus des moyens de prospection géologiques, géotechniques et autres (propriétés génie civil) que l’on peut opérer sur les sites des barrages, l’histoire nous a toujours enseigné que nul ne peut prétendre (connaitre) parfaitement le site dans ses moindres détails.

Effectivement malgré les efforts de prospection fournis sur les sites, beaucoup de fait naturels (ignorés ou non pris sérieusement en considération peuvent nous surprendre) c’est dans cet esprit que nous nous sommes penchés sur les apports (informations) déduits de l’interprétation des résultats de compagnes géophysiques

C’est aux environs de Texenna, village situé au Sud-Est de la ville de Jijel, à l’entrée des gorges escarpées des Djebels Tabellout – Draa El Fortassa sur le cours de l’Oued Djendjen, que les travaux de finition du barrage en béton de Tabellout, le cas de notre étude qu’on entreprendre dans le présent travail est là pour confirmer nos propos. En effet, beaucoup d’informations indécidables en surface peuvent être détectées par la moyenne géophysique moderne que nous utilisons dans ce travail.

Connue comme étant le site de notre étude est la zone de contact de différents domaines paléogéographiques, par sa complexité géologique et par les différentes phases tectoniques qu’elle a subies, la région de Jijel comme beaucoup d’autres régions du Tell algérien a su garder les profondes traces (failles, plis…) des différents événements tectoniques (compression alpine …) traversés.

Tel qu’il se présente, et au regard de ses caractéristiques géomorphologiques, géologiques, hydrogéologiques et géotechniques, le site ici étudié risque à l’avenir subir le même sort que la cinquantaine des grands ouvrages (risque d’étanchéité), En effet, depuis nos sorties de terrain, nos craintes se renforcent de plus en plus au fur et à mesure que les travaux de préparation du site et de construction du barrage avancent. La fracturation risque de poser de sérieux problèmes de fuites.

Par le présent travail nous comptons, à partir de l’exploitation des données en notre possession (cartes topographique, géologique, données sismique, imagerie électrique) et des mesures prises sur terrain, comprendre et mettre en relief l’état de fracturation des appuis et celui de l’assiette, du barrage de Tabellout.

Pour cela le plan de travail est organisé de la manière suivante :

- Introduction générale; - Chapitre I ; Généralités ;

- Chapitre II ; Contexte géologique; - Chapitre III ; Hydro-climatologie ; - Chapitre IV : Auscultation géophysique; - Conclusion générale ;

Chapitre I Généralités

[2]

I. Généralités

I .1 .Situation géographique de la wilaya de Jijel

La région de Jijel fait partie du Sahel littoral de l'Algérie ; elle est située au Nord-Est entre les latitudes 36° 10 et 36° 50 Nord et les longitudes 5° 25 et 6° 30 Est. Le territoire de la wilaya dont la superficie s'élève à 2396 km2 est bordé:

 Au Nord par la méditerranée;  Au Sud-Est par la wilaya de Sétif  A l’Est par la wilaya de Skikda.  A l’Ouest par la wilaya de bougie.

La wilaya de Skikda délimite la partie Est, tan dis que celle de Bejaia borde la partie Ouest.

I.2. Situation géographique de la zone d’étude

Le barrage de Tabellout concerné par notre étude est situé au sud -Est du village de Texenna qui se trouve à 21km de la ville de Jijel, il est limité par :

 Au Nord : Foret de Taballout et Draa El Fertassa  Au Sud : Foret de Beni yadjis

Chapitre I Généralités

[3]

L’assiette du barrage est installée sur la vallée de l’oued Djendjen au confluant des deux oueds : oued Raha à l’Est et Oued Missa à l’ouest Fig I.2.

Figure. I.2. Situation géographique de la zone d’étude

I.3. Climat

La Wilaya de Jijel comme toutes les régions du littoral algérien, bénéficie d'un climat méditerranéen, avec un hiver pluvieux et froid et un été chaud et humide. Elle est parmi les régions les plus arrosées d'Algérie.

Les températures varient entre 20C° et 35C° en été et de 5C° à 15C° en hiver.

La saison de pluie dure environ 6 mois et les précipitations sont de l’ordre de 1200 mm/an.

I.4. Végétation

La région d’étude est caractérisée par une couverture végétale assez dense. Cette dernière est favorisée par l’importance des précipitations. Les conditions climatiques et la nature des terrains de la région ont permis le développement de forêts très dense peuplées essentiellement de chêne-liège, des broussailles et autres arbres fruitiers. En général, ce potentiel forestier conféré à la région une vocation agricole et forestière

Zone d’étude

Jijel

Chapitre I Généralités

[4]

I.5. Réseau hydrographique

La région d’étude est caractérisée par un réseau hydrographique assez important en relation surtout par les sources résurgentes divers cours d’eau.

Ce réseau est représenté par les différents drains, alimentés surtout par les ressources et les ruissellements de surface en liaison surtout avec la fonte des neiges des reliefs élevés .Ces différents drains alimentent les principaux Oueds de la région (Oued Djendjen, Oued Missa, Oued Raha, Oued El-Agrem, Oued El-Mers et Oued Djimla).

Le bassin versant d’oued Djendjen est formé par la jonction de divers cours d’eau parmi lesquels nous citons : Oued Boukarma, Oued Djendjen, Oued Raha et Oued Missa.

Nappe d’oued Djendjen

Située à une profondeur de 30 m, elle est contenue exclusivement dans les formations du Quaternaire. Ces formations remplissent la grande plaine de Taher et d’Emir Abdelkader et S’étend jusqu’à Texenna. Son alimentation se fait par la pluviométrie et par l’oued Djendjen en périodes de crues. Les potentialités hydriques de cette nappe sont estimées à 13 x 106 mᶟ/an. Plusieurs forages sont exécutés pour exploiter les eaux de cette nappe. On dénombre vingt-deux (22) forages répartis sur l’ensemble de la plaine de Jijel – Taher et qui sont destinés pour l’alimentation en eau potable des agglomérations de Taher-Jijel et pour les entreprises industrielles (ENAVA, ENAJUC, ZAD). (Agence Nationale des Autoroutes (ANA))

1.6. Relief

La wilaya de Jijel est caractérisée par un relief montagneux très accidenté. Tel que la région de Texanna-Djimla est encore une région montagneuse caractérisée par un relief a topographie très contrastée. Certain massifs montagneux culminent à plus de 1600 m (Tamasguida, Sidi Bouazza).

Le barrage de Tabellout se trouve à l’entrée du resserrement de la vallée du Djendjen qui a creusé une gorge en traversant les formations métamorphiques du paléozoïque.

Les deux rives sont relativement raides et de pente régulière inclinée à plus de 40% environ sur l’horizontale .Le lit de l’oued Djendjen possède une pente douce d’environ 1°, 150 m à l’aval du pied du barrage, un éperon qui culmine vers la cote 280 m oblige le cours l’eau à suivre brutalement un tracé en méandre en oblique vers l’Est.(FigI.3)

Chapitre I Généralités

[5]

Chapitre II Contexte géologique

[6]

II.1.Introduction

La wilaya de Jijel s’étend sur deux grands domaines géologiques, un domaine interne au nord, correspondant aux formations cristallophylliennes du socle kabyle et sa couverture sédimentaire et un domaine externe au sud correspondant aux séries types flyshs et séries telliennes.

Dans la willaya de Jijel, le domaine interne, s’étend sur environ 80 km le long du littoral méditerranéen, entre le massif d’El Ouana à l’ouest et les massifs d’El Milia –oued Z’hor à l’Est et sur une largeur d’environ 30 km.

Le domaine externe quant à lui, forme la partie sud de la wilaya de Jijel .Il s’étend des massifs carbonatés des babors à l’Ouest aux massifs de la région de Sidi Marouf.

II.2.Cadre géologique

L’orogène alpin comporte en méditerranée occidentale deux branches principales:

 Une branche Nord-méditerranéenne : représentée par les cordillères bétiques du Sud de l’Espagne.

 Une branche Sud- méditerranéenne : ou Maghrébides, qui regroupe les chaines rifaines, telliennes, nord –sicilienne et calabraises.

L’orogéne de l’Algérie du Nord est situé dans la branche sud-méditerranéenne (Fig.II.1).

Chapitre II Contexte géologique

[7]

II.2.1.Géologie régionale

II.2.1.1.Le Socle kabyle et ses couvertures II.2.1.1.a. Le socle kabyle

Le socle kabyle a été décrit par (Durand Delga, 1969, Djellit, 1987, Raoult, 1974) Selon ces études ce socle comprendrait:

 Un ensemble inferieur principalement constitué par des gneiss présentant des intercalations de quartzites, amphibolites et marbres.

 Un ensemble supérieur constitué par des phyllades présentant une zone inférieure à biotite et une zone supérieure à chlorite.

II.2.1.1.b. Les couvertures sédimentaires

 Couverture paléozoïque : Cette couverture affleure à Beni Affer, Elle est constitué principalement de roches détritiques conglomératiques (Durand Delga, 1955).Elle a permis à M .Durand Delga (1955) de dater le métamorphisme d’anté-silurien.

 Couverture mésozoïque : ce sont des formations sédimentaires, qui constituent la dorsale kabyle. Elle affleure en petite et grande Kabylie et constitue des affleurements très étroits, d’âge variant du Lias à l’Eocène.

Dans la région de Jijel le C.V.S représente l’équivalent structural du dorsal kabyle.

 Couverture cénozoïque : Représentée par les formations de l’Oglio-Miocène Kabyle, à l’échelle régionale elle est décrite comme une formation constituée par trois termes d’après (Raoult, 1969 .Boullin, 1979, Djellit, 1987) comme suite (Fig. II.2)  Des conglomérats à la base d’une cinquantaine de mètre d’épaisseur.

 Une puissante assise gréseuse micacée de plus de 400 m d’épaisseur environ.  Et enfin surmonté par une matrice marneuse à siléxite.

Les conglomérats de base remanient souvent des éléments appartenant au socle kabyle, et traduisent la transgression directe de l’OMK sur ce dernier.

Chapitre II Contexte géologique

[8]

II.2.1.2 .Les Flyschs

Il est classiquement distingué au Nord de l’Algérie trois principaux types de flysch.

 Les Flyschs mauritaniens

Le flysch maurétanien typique a été défini par (Gélard ,1969), dans ce flysch se succède dans le temps un flysch de type Guerrouch (Durand Delga et Lambert, 1955) au crétacé inferieur et un flysch de type Penthièvre (Neumann et Vila, 1967) au crétacé moyen et à l’Eocène. Son épaisseur est d’environ 600 m. comporte de bas en haut :

 Un préflysch calcaire du Titonique-Néocomien constitué d’une alternance de marnes grises et turbidites calcaire.

Marne olisostromique

Conglomérats de base transgressife et discordants du Miocéne

Selixites

Grés micacés

Conglomérats de base

Socle kabyle

Marnes bleues à miche calcaire du miocène Conglomérats du Pliocène

Formations du Quaternaire

Figure. II.2 : Colonne lithostratigraphique schématique (Présent travail)

OMK

0 100 m

Chapitre II Contexte géologique

[9]

 Un ensemble (300m) a grés homométrique à cassure verte (Flysch de Guerrouch) attribué à l’Alblo –Aptien.

 Localement, des phanites rouges et blanc du Cénomanien supérieur.

 Un sénonien microbréchique, les microbréches à ciment spathique riche en quartz détritique, peuvent être quelquefois remplacées par des microconglomérats.

 Enfin, au sommet, des conglomérats puis des grés micacés tertiaires (Eocéne à l’Oligocéne)

 Les Flyschs massyliens

Comportent une série pélito-quartzitique d’âge Crétacé inférieur surmontée par une série pélito-micro-bréchique d’âge Crétacé supérieur (Raoult, 1969) d’une épaisseur de 700 m environ.

 Les Flyschs numidiens

Constitués d’une puissante assise gréseuse épaisse de 400 m environ, d’âge Oligocène terminal- Aquitanien reposant sur des argilites varsicolores oligocènes, et surmontée par des argiles supra numidienne d’après H .Djellit, 1987 .

II.2.1.3. Les formations telliennes

D’après J.M.Vila, (1980) les formations telliennes comportent trois séries du nord au sud :

 Les séries ultras telliennes.

 Les séries telliennes sensu stricto.

 Les séries pénitelliennes et leur couverture éocène à nummulites. Ces formations telliennes n’affleurent pas dans la région de Jijel.

II.2.1.4. Les roches magmatiques

Les roches magmatiques de la Petite Kabylie sont représentées par:

 Roches granitoïdes: elles affleurent principalement dans les régions d’El-Aouana, Cap Bougaroun, Béni Toufout, El Milia et Collo.

 Roches volcaniques: elles sont de nature andésitique ou dacitique et affleurent dans la région d’El Aouana.

Chapitre II Contexte géologique

[10]

II.2.1.5 .Les formations Post – nappes

Les formations post–nappes apparaissant dans la région de Jijel, elles affleurent principalement dans les environs de Kaous d’après H .Djellit, (1987), elles sont représentés par :

 Des marnes bleues à passées calcareuses discontinues, souvent en nodules (miches), de couleur jaune ocre.

 Des formations conglomératiques du Pliocène. Datée de Burdigalien Durand Delga(1955) et de Tortonien moyen-Messinien d’après H. Djelit, (1987). Ces formations apparaissent à l’Est de Jijel dans la région de Kaous, Elles sont représentées par :

 Des marnes gris-bleu à passées calcareuse discontinues (miches calcaire).

 Des formations conglomératique.

II.2.2 .Géologie locale II.2.2.1. Présentation du site

La zone intéressée par notre étude est un ensemble montagneux appartenant aux reliefs de Texenna ou reliefs situés au Sud – Est de la ville de Jijel (Figure II.3).

Tabellout est située sur le transversale N-S Texanna -Djimla .le massif de Tabellout est constitué de roches métamorphiques du socle Kabyle et du djebel Draa El Fertassa est représenté par les formations du complexe volcano-sédimentaire, ce dernier se trouve en chevauchement vers le sud sur la zone des flysch dont l’inclinaison peut atteindre 60°N par un ensemble basal d’après (H, Djellit 1987).

Chapitre II Contexte géologique

[11]

Figure.II.3 : Catre géologique de la région de Tabellout (extrait de la carte géologique des

environs de Texenna, Petite Kabylie au 1/50 000 (M. Durand Delag ,1955).

II.2.2.2. Le quaternaire

En plus des éboulis de pentes occupant les reliefs du site, le quaternaire de la petite plaine d’Oued Missa (assiette du barrage) est représenté par des limons, des sables, et des alluvions de taille variée. D’épaisseur de (0- 20 m et plus), très perméables et longeant le cours de l’Oued Djendjen, les formations quaternaires de l’assiette couvrent les flyschs albo- aptien et le Trias sous - jacents.

II.2.2.3.Les formations du complexe volcano –sédimentaire de Texenna

Le complexe volcano-sédimentaire représente le substratum jurassique du flysch maurétanien

Les formations du complexe volcano-sédimentaire (CVS) d’épaisseur 1000 m et plus. Chevauché par le socle kabyle et reposant à son tour par un contact anormal sur les flyschs massyliens. Bouillin (1979), il comporte de la base au sommet :

Chapitre II Contexte géologique

[12]

a- Un ensemble basal : d’une épaisseur allant de 200 m à 300 m, il est composé d’un

empilement de roches volcaniques à textures variables. Ces roches sont d’épaisseur métrique, foliées et s’organisent en niveaux parallèles entre eux. Cet ensemble débute localement par des Pillow-lava auxquels sont associés des radiolarites recristallisées (Bouillin ,1979).

b- Un ensemble sommital : Une série d’environ de 200 m constituée de roches vertes, de

basalte en pillow-lavas et de gabbro. Constitué de deux termes, cet ensemble montre :

 Un premier terme ,de 50m d’épaisseur constitué de niveaux de basalte doléritique et d’autre quartzo-pélitiques de teinte vert –jaune ou noir violacé riche en mica blanc , ce terme constitue la base de l’ensemble .



Un deuxième terme formé d’une alternance de calcaires centimétriques à décimétriques de teinte claire et de cal schistes satinés, On rencontre cet ensemble éruptif au Djebel Sendouah (Texenna), (Djellit, 1987).



II.2.2.4.Les formations du socle Kabyle

D’âge Précambrien elles sont représentées dans la région de Texenna par des gneiss oeillées, et des phyllades. Elles forment la plus basse unité géologique de la région probable est attribué à ces formations (Durand Delga, 1955).

D’après (H Djelit, 1987) deux grands ensembles se trouvent au sein du socle kabyle qui est de bas en haut :

 Le complexe gneissique d’âge précambrien probable.  Le complexe phylladique d’âge paléozoïque.

Chapitre II Contexte géologique

[13]

II.2.2.5. Les formations de type flysch

Elles sont représentées dans la zone d’étude par les formations du flysch massylien, ce terme a été proposé par [Raoult (1969)], pour caractériser les formations détritiques schistoquartzitiques. Ce flysch comporte une série allant du Néocomien au Lutétien terminal et regroupe trois ensembles qui sont de bas en haut :

 Des argiles et grés quartzitiques, des grés légèrement calcareux et localement des niveaux conglomératiques de l’Albo-Aptien.

 Des marnes et calcaires fins du Vraconien, des microbrèches et des conglomérats du Sénonien inférieur et moyen auxquels sont associées des phtanites noires

 Des bancs calcaires à microfaunes pélagiques du Turonien-Cénomanien. Il est caractérisé par des schistes, des grès quartzitiques surmontée par des microbrèches à éléments calcaires et à ciment pélitique et des marnes, allant du Néocomien à l’Albien supérieur

(Raoult, 1969).

II.2.2.6. Le trias gypseux

Daté du Trias inférieur, le gypse de couleur blanche et rarement rosé a un aspect compact et un grain saccharoïde. Il n'est qu’exceptionnellement lité.

Affleurant en bordure des contacts anormaux et aux sommets des intrusions diapiriques, le Trias ou complexe gypseux occupe presque toute l’étendue de la rive droite du barrage (Fig. II.5).

Affleurent le long d’oued Djendjen et oued Rha, sous forme du trias diapirique représenté par du gypse, des marnes gypsifères, des argiles bariolées et des argiles lie de vin. (Ces formations triasiques soulignent les contacts tectoniques des nappes de telliennes.

Chapitre II Contexte géologique

[14]

La coupe ci après montre la position de la ligne de suture (contacte bordier majeur ) et la structure associées tardive .

Figure.II.6 : Coupe transversale NE-SW de la zone d’étude (réalisée en collaboration avec Mr

Y .Rouikha).

0 2KM

Chapitre II Contexte géologique

[15]

II.3. Aperçu tectonique

La région de Jijel fait partie de la petite Kabylie, elle est dominée par les roches métamorphiques, appartenant au socle kabyle .ce dernier fait partie de l’ALKAPEKA, ensemble de blocs charries vers le Sud, de la phase paroxysme tectonique du Cénozoïque. Qui s’explique par La structure complexe du site de barrage de Tabellout.

La consultation de la carte géologique du site ne laisse apparaitre que le grand accident (C1-FigII.7b) NW-SE et quelques traces de la fracturation. Bien d’autres importants accidents aux environs du site existent et méritent d’être cartographiés. En effet, l’interprétation des photos aériennes, l’étude des textures et nos propres observations ont permis de confirmer et compléter quelques peu les cartes et les données de la fracturation des lieux étudiés.(M.Tekkouk,2002)

Ainsi, notre carte FigII.7b met en évidence la fracturation liée pour l’essentiel à la compression (rapprochement) Europe-Afrique. En effet, en plus des fronts de charriage NW-SE <C1 etC2>. Limitant l’avancée des nappes du socle Kabyle sur le CVS et celle de ce dernier (CVS) sur les flyschs albo-aptiens, et quelques autre failles de même direction ,deux nouvelles familles de failles apparaissent nettement sur la carte ,ce sont :

Les failles de direction NE-SW parallèles à la grande faille décrochante dextre(GFD) qui coupe l’axe du barrage.

Les failles de direction NW-SE parallèles au front de charriage du CVS sur les flyschs albo-aptien du Massylien qui lui-même (front) est parallèle au cours de l’oued Djendjen dans la partie occidentale.

FigII.7: a) Vue panoramique du site du

Chapitre II Contexte géologique

[16]

II.3.1. Sismotectonique

Aperçu sismique

La région de Jijel est située dans une région sismique classée d’après (Bockel ,1999), comme une région pouvant subir des secousses supérieures à l’intensité 8. Les épicentres de la plupart des secousses ressenties dans la région sont localisés entre la région des Bibans(Sétif) et celle des Babors (Bejaia).

Cet axe sismique parait présenter une activité qui s’atténue vers l’Est, où les structures en nappes viennent buter sur les contreforts du socle.

Selon RPA 99 (Règles Parasismique Algérienne) (version 2003) le territoire Algérien est divisé en quatre zones de sismicité décroissante allant de 0 à III.

 Zone 0 : séismicité négligeable.  Zone I : séismicité faible.  Zone II : séismicité moyenne  Zone III : séismicité forte.

La région de Jijel est classée dans la zone de moyenne sismicité (zone II )

L’activité tectonique récente au Nord

La présence de grands accidents tectoniques dans la région de Jijel fait augmenter le risque sismique. En effet, des secousses peuvent être engendrées par les réajustements tectoniques des grands accidents affectant la région.

Chapitre II Contexte géologique

[17]

II.3.2.Carte sismique de la région de Jijel

La carte sismique au 1/5.000.000 de la région de Jijel réalisée par le CRAAG (centre de recherche en astronomie, astrophysique, et géophysique en 1971) montre les différents fronts des nappes de charriage, les alignements des failles majeures, et les épicentres de la région. Une première observation nous permet de constater les grandes lignes sismiques qui coïncident avec l’alignement des failles. La plus forte est la plus proche concentration d’épicentres par rapport à Jijel et Béjaia se trouve au Sud-Ouest, il s’agit de Kherrata et de ces environs (partie intégrante des Babors).

Chapitre II Contexte géologique

[18]

Figure.II.9 : Contexte sismo-tectonique de la région Jijel – Bougie (C.R.A.A.G ; 1971).

II

.3.3.Classes des secousses ressenties dans la région de Jijel

La classification de l’époque, selon Gutenberg et Richter concernait quatre classes de séismes qui sont :

 Classe c : magnitude allant de 6,0 et 6,9.

 Classe d : magnitude allant de 5,3 à 5,9.

 Classe e : magnitude allant de 4,0 à 5,2.

 Classe f : magnitude inférieur à 4,0. Les Babors sont périodiquement secoués par ces quatre classes.

Les différentes classes sismiques concernant la partie Nord de l’Algérie sont représentées sur la carte de la Fig. II.8.

II

.3.4.Analyse sismo-tectonique

La carte sismo-tectonique du (CRAAG ; 1971), (Fig.II.8) permet de distinguer quatre (04) grandes familles de failles :

1) Failles Nord Est - Sud Ouest

Chapitre II Contexte géologique

[19]

 L’alignement Nord, part de Jijel, traverse Kherrata et va jusqu’à l’Ouest de Bougâa (Bibans). On peut compter 8 foyers de séismes.

 L’alignement Sud quant à lui part du Sud de Jijel pour disparaître à l’Est de Bougâa, ce dernier comptabilise 03 foyers.

2) Failles Nord-Ouest- Sud Est

Le Nord - Ouest de la carte de la Fig.I.10 est par excellence, la région où l’on remarque un réseau très développé de failles. Cette direction privilégiée réapparaît du côté Sud-Ouest aux environs de Bougâa et Ain Roua. Ailleurs, dans la carte, cette même famille de failles existe, elle est moins dense et présente des failles de moindre importance que celles des environs de Jijel et de Bougâa.

3) Failles Est- Ouest

Un axe passant par le Nord de Ziamma Mansouriah (mer) et s’étalant jusqu’au Sud de Jijel semble s’aligner sur l’axe très net Est - Ouest qui passe par Kherrata et où les foyers longent le tracé des fronts de charriages de la région.

Au Sud de Kherrata, l’axe Bougâa/Ain Roua présente ce même alignement (Est- Ouest) ; la carte ne mentionne aucun foyer.

4) Failles Nord -Sud

La zone des Bibans (Ain Roua et Amoucha) est la seule à présenter discrètement cet alignement. Kherrata et Ziamma Mansouriah situées au Nord sont dans le prolongement immédiat de ce réseau de failles.

Chapitre II Contexte géologique

[20]

II.4.Conclusion

La région de Tabellout située au Sud immédiat de Texenna est l’une des plus surmenée sur le plan géotechnique. Sur le plan régional, elle manque la ligne de structure post-collisionnelle entre le bloc kabyle au Nord (écaille de Tabellout) et le domaine plus externe de la chaine (flysch et tellien).

 Structure tectonique d’ensemble

Le domaine kabyle issu des zones interne de l’orogéne alpin périméditerranéen est représenté par des séries cristallophylliennes surmontant vers le sud un complexe Volcano-sédimantaire Appartenant au même domaine, ce domaine est affecté d’une déformation à la fois cassante et ductile.

 Déformation cassante

Les principaux accidents tectoniques cassants sont d’orientation sensiblement N-S et E-W et soulignant le compartimentage morpho-structural de la région montagneuse et guide en même temps le réseau hydrographique.(Durand Dela ,1955).

 Déformation ductile

Les structures tectoniques au sein du socle Kabyle sont caractérisées par ces déformations ductile marquant les effets d’une tectogenése de haute température, haute pression liée à plusieurs événements técto-métamorphique ayant affecté ces séries les phases antécambriennes et les phases tardives alpines.

Ainsi plusieurs réseaux de zones de cisaillements opérés dans la ductile marque la fabrique le blastmylonitique au niveau des shears zone (zone de cisaillement) soulignant les chevauchement alpines et déformations superposées marqué par ces structures sigmoïdales superposées. Comme le cas djebel Sidi Bouaza surplombant la digue du barrage. (H.Djelit, 1987)

La digue du barrage est implantée sur une zone de cisaillement dans la ductile reprise tardivement par une tectonique cassante structural (voir coupe).

Chapitre III Hydroclimatologie

[21]

III.1. Introduction

L’étude hydroclimatique est primordiale dans toute étude géologique, hydrogéologique et même géotechnique .Cette dernière permet l’estimation quantitative des ressources en eau disponibles et une appréciation du régime hydraulique des cours d’eau.

L’étude hydroclimatique est basée sur les paramètres climatiques (précipitations, température, évaporation), ces paramètres sont influencés par la morphométrie du bassin hydrologique et sa position en latitude et en altitude.

Cette étude donne des informations, sur la répartition spatiale et temporelle des différents paramètres climatique.

Elle permet d’évaluer la période sèche et humide dans la région d’étude et de définir le bilan hydrologique en se basant sur l’évapotranspiration réelle, le ruissèlement et l’infiltration qui participe à l’alimentation et au renouvellement des aquifères.

III.2. Aperçu général sur le climat

En ce qui concerne la région de Jijel qui fait partie du littoral Est Algérien, le climat est de type méditerranéen. Il est caractérisé par une période hivernale douce et humide, caractérisée par une pluviométrie élevée, suivie d’une période estivale chaude.

La région de Texenna (Tabellout) est assez riche en ressources hydriques, elle est caractérisée par des précipitations fréquentes et irrégulières, les précipitations se manifestent surtout en hiver .La neige ne fait que de rares apparitions sur les sommets élevées de la région (monts de Texenna).

III.3. Généralités sur oued Djendjen

L’oued Djendjen est de 92.2 km de longueur. Il a d’abord une direction Ouest-Est d’Erraguene à l’oued Missa, il devient Sud-Nord a partir des gorges jusqu'à la mer.

Le bassin versant de l’oued Djendjen résulte de la jonction de divers cours d’eau parmi lesquelles nous citons les plus importants :

 L’oued Bahar, l’oued Djendjen (la partie amont du bassin)

 L’oued Raha, l’oued Djendjen de nouveau (à l’aval de la première partie citée) qui continue jusqu’à la mer.

Chapitre III Hydroclimatologie

[22]

Notons que les oueds Kendrar, Agoug et Kendoulia sont tous les trois de moindre importance que les premiers cités.

Fig.III.1 : photo d’oued Djendjen

L’oued Djendjen prend sa source à 1992 m d’altitude sur le flanc Nord des Babors orientaux. Il travers la chaine numidique jusqu’à Tabellout avec une direction Ouest-Est.

A partir de Tabellout (200 m d’altitude), il change de direction et devient Sud-Nord et ce jusqu’à la mer la figure III.1montre la représentation du bassin versant de l’oued Djendjen

(In Tekkouk 2005).

Chapitre III Hydroclimatologie

[23]

III.4. Principales données climatiques

On va baser sur les données climatiques représentées par série (2001-2017) enregistrées par l’ANRH de la station du barrage El Agrem. Dont les coordonnées géographiques de la station sont les suivantes :

Longitude : 05° 50' 11" Latitude : 36° 44' 06"

III.5. Analyse des caractéristiques hydroclimatiques III.5.1. Précipitations liquides

La wilaya de Jijel est considérée Parmi les régions les plus arrosées de l’Algérie. Avec une pluviométrie de 800 à 1200 mm/an, Elle reçoit chaque année des apports d’eaux de pluie très importants, qui ruissellent généralement vers les principaux Oueds existants dans la région.

La carte pluviométrique de la région de Jijel (Fig.III.2) montre que la moyenne annuelle des pluies enregistrées à Texenna est située dans l’intervalle [1200 - 1400 mm].

Chapitre III Hydroclimatologie

[24]

L’histogramme de la distribution mensuelle de la pluviométrie représenté dans la FigIII.4 montre un maximum pluviométrique de 197.0 mm au mois de Décembre, le minimum est atteint au mois de Juillet et ne dépasse guère les 3.3 mm (Tab. III.1)

Tab. III.1 : Répartition mensuelle de la pluviométrie enregistrée

(Station du barrage EL Agrem, période 2001/2015)

Station du barrage El Agrem(2001-2015) Précipitation (mm) MOIS S O N D J F M A M J J A Mensuelles . 70,68 88.64 141.25 197.51 154.61 145.87 112.24 79.38 39.43 12.82 3.3 11.92 Annuelles 1057.65

Fig. III.4 : Répartition mensuelle de la pluviométrie enregistrée (en mm)

(Station du barrage El Agrem, période 2001/2005)

III.5.2. Température de l’air

Le tableau III.2 et l’histogramme qui le représente (Fig.III.5) contiennent la répartition de la température moyenne mensuelle de la période comprise entre 2001 /2015, on note un maximum de température de 25°C au mois de Juillet et Aout et un minimum de 11°C au mois Décembre, Janvier et février.

0 5 10 15 20 25 30 S O N D J F M A M J J A

P

luvi

om

ét

ri

e

m

oy

enne

m

ens

uel

le

(m

m

)

Chapitre III Hydroclimatologie

[25]

Tab. III.2 : Distribution de la température moyenne mensuelle

(Station du barrage El Agrem, période 2001/2015).

Fig. III.5 : Distribution de la température moyenne mensuelle

(Station du barrage El Agrem période 2001/2015)

III.5.3.Diagramme ombro-thermique

Les données de précipitations et de température mensuelle de la même période 2001/2015 nous permettent d’établir le diagramme ombro-thermique que nous représentons sur la Fig. III.6.

0 50 100 150 200 250 S O N D J F M A M J J A

T

em

pérat

ur

e

m

oy

enne

m

ens

uel

le

(

m

m

)

Station Température (°C) Station du barrage d’El Agrem S O N D J F M A M J J A Total 23 21 15 11 11 11 14 15 18 22 25 25 17.58 19.66 11 15.66 24

Chapitre III Hydroclimatologie

[26]

Fig. III.6 : Diagramme ombro-thermique

(Station du barrage El Agrem, période 2001/2015)

Le diagramme permet de déduire que la période hivernale s’étale du mois de novembre au mois d’avril.

III.6. Bilan hydrologique

La méthode quand va suivre concernant l’établissement du bilan hydrique est la méthode de Thornthwaite, c’est une méthode empirique ou laquelle la température est le facteur utilisé afin de déduire ces deux paramètres : le ruissellement et l’infiltration.

 Le ruissellement est estimé à partir des précipitations et de l’évapotranspiration potentielle selon la formule de Tixeront – Berkaloff.

 L’infiltration est déduite après la détermination des autres paramètres. La formule de Thornthwaite est exprimée comme suit :

P= ETR + R + I + Wa

 P : Précipitation moyenne annuelle en (mm).  ETR : Évapotranspiration réelle en (mm).  R : Ruissellement (mm).

 I : Infiltration en (mm).

 Wa : variation des réserves (négligable).

0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 S O N D J F M A M J J A

T

em

per

at

ure

en

(C

°)

pr

ec

ipi

tat

ion

en

(m

m

)

Diagramme ombro-thermique

Chapitre III Hydroclimatologie

[27]

6.1. Évapotranspiration potentielle et réelle par la formule de Thornthwaite

L’évapotranspiration potentielle (ETP) est la quantité d’eau pouvant être restituée à l’atmosphère par transpiration des êtres vivants et évaporation du sol et des surfaces d’eaux libres, si celui-ci contient en permanence la quantité d’eau suffisante, l’évapotranspiration réelle (ETR) correspond à la quantité d’eau effectivement transpirée et évaporée.

6.1.1.Évapotranspiration potentielle (ETP)

La formule qui correspond au calcul de l’ETP est la suivante :

ETP = 16 . K

 T : Température moyenne mensuelle (C°) du mois considéré donnée dans le tableau (Tab. III.2).

 I : Indice thermique annuel.  a : Exposant climatique.

 K : Coefficient d’ajustement mensuel qui prend en considération la durée de la journée. Il est donné dans le tableau (Tab.III.3).

Tab. III.3 : Valeurs du coefficient d’ajustement mensuel « K » (Tekkouk, 2005)

Mois S O N D J F M A M J J A

K 1.03 0.96 0.84 0.83 0.86 0.83 1.03 1.1 1.22 1.23 1.25 1.17

L’indice thermique annuel (I) est égal à la somme des indices thermiques mensuels (i)

calculés à partir des températures moyennes mensuelles données dans le tableau III.4 selon la

formule : i = (

)

1,514

D’où on obtient l’indice thermique annuel: I= ∑

Le tableau III.4 donne la répartition des indices thermiques mensuels (i) calculés pour la période allant de 2002 à 2015. L’indice thermique annuel (I) est égal à 82.

L’indice thermique annuel (I) permet de déduire l’exposant climatique (a) selon la formule :

a= 0,016 (I) + 0,5

Chapitre III Hydroclimatologie

[28]

Tab.III.4 : Répartition des indices thermiques mensuels

(Station du barrage El Agrem, période 2001/2015)

Mois S O N D J F M A M J J A

I 10,07 7.54 5.27 3,29 3,29 329 4.75 5.27 6.95 9.42 11.43 11.43

III.6.1.2.Évapotranspiration réelle (ETR)

Par définition l’ETR est fonction de l’ETP et de la quantité d’eau présente dans le sol.

 si les précipitations du mois (P) sont supérieures à l’évapotranspiration potentielle ETR=ETP.

 si les précipitations du mois (P) sont inférieures à l’évapotranspiration potentielle (ETP) :

 Si P (du mois considéré) + RFU (antérieures au mois considéré) > ETP (du mois considéré) alors ETR = ETP.

 Si P (du mois considéré) + RFU (antérieures au mois considéré) < ETP (du mois considéré) alors ETR = P (du mois considéré) + RFU (du mois antérieur).

 (Ex) ou l’excédent d’eau représente la quantité d’eau écoulée si la RFU est pleine. Après avoir établi les calculs nécessaires les résultats obtenus sont exposés dans le tableau suivant (Tab.III.5) :

Tab. III.5 : Résultat du calcul de l’ETP et l’ETR

(Station EL Agram période 2002/2015)

Mois S O N D J F M A M J J A Total P 70.68 88.64 141.2 5 197.51 154.61 145.87 112.24 79.38 39.43 12.82 3.3 11.92 1057. 65 ETP 106.57 70.29 40.09 22.59 23.4 22.59 43.39 52.5 80.99 117.4 2 150. 41 140.78 871.0 2 P-ETP -35.89 18.35 101.1 6 174.92 131.21 123.28 68.85 26.88 -41.56 -104.6 -146. 11 -128.86 / RFU _ 18.35 100 100 100 100 100 100 58.44 - - - / ETR 70.68 70.29 40.09 22.59 23.4 22.59 43.39 52.5 80.99 71.26 3.3 11.92 513 EX _ _ 19.51 174.92 131.21 123.28 68.85 26.88 _ _ _ _ 544.6 5

Chapitre III Hydroclimatologie

[29]

Fig.III.7 : Bilan hydrologique-Méthode de Thornthwaite

(Station EL Agram, période 2001/2015).

L’examen des données récapitulées dans le tableau et le graphe du bilan hydrologique permettent de déduire que les précipitations atteignent leur maximum au mois de décembre, la période durant laquelle l’évapotranspiration potentielle (ETP) atteint son minimum, cette dernière atteint son maximum au cours de la période sèche plus précisément au mois de juillet (plus le climat est sec, plus l’ETP est importante).

III.6.2. Les Ruissellements

Pour l’estimation de la lame ruisselée, nous utiliserons la formule de Tixeront – Berkaloff (précipitations moyennes annuelles doivent être inférieures à 600 mm) :

Habituellement, la formule de Tixeront Berkaloff est la plus utilisée en Algérie, pour estimer empiriquement le ruissellement, mais dans notre cas cette formule n’est pas applicable, vu que les précipitations sont supérieures à 600 mm/an. Pour cela, nous tentons d’estimer le ruissellement par la formule de D.G.R.E. (Direction Générale Des ressources en eau Tunisienne) et élaborée par A.GHORBEL et appliquée pour l’extrême Nord Tunisien. Cette dernière formule a été aussi appliquée pour la région de Séraïdi wilaya d’Annaba.

Pour résoudre ce problème, A.Ghourbel a tenté une corrélation entre le pourcentage cumulé des formations de quaternaire et des alluvions et l’écart entre lame d’eau ruisselée observées, celle calculée par la formule caractérisant le deuxième groupe (Re = 0.26 P)

WS : surplus d’eau DA: Déficit agricole

Chapitre III Hydroclimatologie

[30]

Cette corrélation peut améliorer l’estimation du ruissellement en faisant une correction des valeurs calculées. Les corrections des lames d’eaux écoulées à partir de cette corrélation sont présentées dans le tableau suivant :

TabIII.6: Valeurs des corrections (C) des lame écoulées (Re) Re = 0.26P + C

Quaternaire et

alluvions % 0 1-2 3-5 5-7 7-22 22-26 26-30 >30

C +150 +120 +80 +40 +6 -20 -30 -80

Dans notre région d’étude, nous avons estimé que les alluvions et le quaternaire présentent environ 1 à 2%. Cela implique que la formule qui sera utilisée dans notre cas pour estimer le ruissellement est la suivante : R = 0.26 P + 120  R = 0.26 * 1057.65 + 120

R=394.98 mm/an

Donc on aura un pourcentage des précipitations égal à 37.34%

II.6.3. Les infiltrations

La lame infiltrée représente la quantité d’eau absorbée par le sol et le sous-sol, pour constituer l’eau de rétention, des eaux souterraines et des écoulements souterrains, et reconstitution des réserves souterraines. A partir de la formule du bilan hydrologique

L’infiltration est estimée à partir par :

P = ETR + R + I

On établissant un calcul mathématique I= 187,63mm correspondant à 17,47% d’eau de précipitation.

III.7. Conclusion

L’étude hydrologique laisse apparaisse :

 La région d’étude est caractérisée par un climat humide avec une température moyenne de 17.58ºC, les précipitations annuelles sont de l’ordre de 1057 mm ; 37% de ces précipitations sont des ruissellements, et plus de 17.47% des eaux de pluie constituent les infiltrations.

 L’eau reste le facteur essentiel dans toute forme d’infiltration recensée au niveau de l’assiette du site du Tabellout.

Chapitre IV Auscultation géophysique

31

IV.1.Introduction

La prospection géophysique permet une auscultation du sous–sol. En effet, la tomographie sismique et l’imagerie électrique ici utilisées paraissent parfaitement adaptées à l’étude de la fracturation peut avoir lieu et s’avérer une sérieuse menace pour le lac du barrage.

Les données géophysiques utilisés dans le présent travail résultent de deux campagnes géophysiques réalisées au niveau du site du barrage de Tabelout. La première a été réalisée en juillet- août 2010 par le bureau Suisse d’étude « RBR géophysic », la deuxième quant à elle, a eu lieu entre le 10 et le 15 septembre 2015, elle a été l’œuvre du bureau d’engineering Algérien « Géo Explo » sis à Cheraga- Alger.

C’est à partir des résultats géophysiques réalisées, que nous allons essayer, dans la mesure du possible, de déterminer :

 L’épaisseur des couches superficielles (couverture quaternaire et roches altérées) ;  La profondeur du toit de la roche saine ;

 La fracturation des lieux.

 Les résultats de la même étude permettront une comparaison de ces derniers avec ceux obtenus grâce aux sondages carottés.

Au nombre de deux, les méthodes utilisées dans le présent travail sont :

 la méthode électrique.  La méthode sismique.

IV.2. Reconiassance géophysique IV.2.1. Prospection électrique

La méthode de prospection électrique est une méthode visant à mesurer la résistivité électrique des formations géologiques. L’interprétation est basée sur l’analyse des contrastes de résistivité, qui permettra de localiser et d’appréhender la géométrie des différentes formations géologiques prospectées.

 Principe de prospection électrique

La prospection électrique ou bien la mesure de résistivité électrique d’une structure géologique consiste à injecter un courant électrique continu dans la structure au moyen de deux électrodes (nommées A et B) et de mesurer la différence de potentiel avec deux autres électrodes (nommées M et N) figure ci-dessous. Le nombre et l’agencement des électrodes

Chapitre IV Auscultation géophysique

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définies le dispositif électrique utilisé. Dans la pratique il existe plusieurs dispositifs : Schlumberger, Wenner, dipôle- dipôle, pôle-dipôle, etc..., le dispositif est choisi selon la problématique à étudier. (Chapellier D, Diagraphie aquifères. Cours en ligne de géophysique).

FigIV.1. a )Dispositif de la prospection électrique. b) Principe de la prospection électrique.

L’utilisation
de
forages
équipés
en
électrodes
d’injection
et
de
réception
permet
de
 construire
directement
une
coupe
géoélectrique. Cela
consiste
à
faire
de
la
tomographie électrique.

IV.2.2. Imagerie électrique

L’objectif de l’imagerie électrique (Electrial Resistivity Tomographie ou Electrical Impedance Tomography) est la reconnaissance multidimensionnelles des propriétés électrique intrinsèques du milieu étudié (sol, échantillon de matériau) .Dans cette méthode d’auscultation, un courant électrique qui résulte est une fonction de distribution de la conductivité dans le corps et est mesuré à l’aide d’un autre couple d’électrodes. Les mesures sont ensuite répétées en positionnant les électrodes à un autre endroit de l’objet .Par une procédure d’interprétation, nous cherchons alors à définir la présence des hétérogénéités, plus ou moins résistantes, dans l’objet qui ont influencés la répartition du champ électrique pour les différentes mesures.

IV.2.2.1. Caractéristiques électriques

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est la grandeur qui caractérise cette propriété. Elle se mesure en siemens par (S⋅m)-1. La résistivité, notée ρ, est l’inverse de la conductivité, elle se mesure en ohms-mètres (Ω.m). Plus ρ est faible, plus le matériau est conducteur.

 La résistivité peut prendre des valeurs qui couvrent plusieurs ordres de grandeur, de quelques ohms-mètres pour des terrains très argileux et très humides à plusieurs dizaines de milliers d’ohms-mètres pour des matériaux rocheux très sains, en passant par toutes les valeurs intermédiaires.( Chapellier D., Diagraphie aquifères. Cours en ligne de géophysique).

IV.2.3. La méthode sismique

Les méthodes sismiques permettent d’obtenir des informations sur la structure géologique du sous-sol. Usuellement nous avons deux méthodes de surface : la sismique réflexion et la sismique réfraction. (FigIV.2).

Les deux méthodes utilisent un champ élastique créé artificiellement par des sources sismiques impulsives ou vibratoires .lorsqu’on provoque en un point donné du sol une rupture des conditions d’équilibre, il en résulte des perturbations (agitation), lesquelles se propagent suivant les lois de l’élasticité dynamique. Ces ondes s’étendent à travers les couches géologiques à une vitesse qui dépend de la nature du milieu traversé.

L'étude des temps de propagation des ondes permet de définir la nature et la géométrie des couches en se basant sur le fait que les ondes se propagent à des vitesses différentes dans des formations différentes. Parmi ces ondes, on distingue une onde directe qui se propage à la surface du sol avec la vitesse du premier terrain (V1) et une onde réfractée qui se propage à l'interface entre le premier terrain et celui sous-jacent avec la vitesse du deuxième terrain (V2)

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IV.2.4. Tomographie sismique

La tomographie sismique permet d’obtenir par inversion des modèles complexes impossibles à calculer par les méthodes traditionnelles du traitement de la sismique réfraction. Cette méthode récente est possible grâce à la puissance actuelle des ordinateurs.

La tomographie sismique exploite la propagation des ondes élastiques pour caractériser le milieu par des paramètres liés à la théorie d'élasticité tels que la vitesse de propagation des ondes sismiques. La mesure des temps des trajets des rayons sismiques traversant le milieu donne la possibilité d'obtenir la distribution du paramètre vitesse dans la portion du sous-sol prospectée (McMechan, 1983; Ivansson, 1987; Bregman et al., 1989; Pratt et Sams, 1996; Wong, 2000).

Le problème à résoudre en tomographie sismique est la restitution de la distribution de lenteur (inverse de la vitesse) des ondes sismiques longitudinales (P) dans un milieu, à partir des mesures des temps d'arrivées observés entre sources et récepteurs de positions connues.( RBR géophysic. Rapport sismique réfraction : Barrage de Tabellout, (2010)).

IV.3. Interprétation des résultats

L'interprétation des résultats est réalisée sur la base des gammes de vitesse et de résistivité, vu que nous ne disposons pas de log des sondages carottés de la zone d'étude afin d'effectuer les attributions des paramètres physiques obtenus à la nature des formations géologiques.

On a choisie dans le présent travail les profiles les plus spécifique et les plus représentatifs des signes de fracturation et qui nous permettra une bonne interprétation .

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TabIV.1 : Profils effectués dans le cadre de la compagne géophysique du site étudié

Profils acquis Longueur

(m) SR-01A+01B SR-02 SR-03A+SR-03B 240 180 240 SR-04+SR-04A+SR-04B+SR-04C+SR-04D 540 SR-05A+SR-05B SR-06 200 180 SR-07 SR-08 SR-09 180 180 180 SR-04E+SR-04F 280 SR-11A+SR11B SR-13 SR-14 240 120 120 SR-15 SR-16 100 80

IV.3.1. Prospection réalisée au niveau des appuis du barrage de Tabellout

Le bureau d’étude Suisse de géophysique a réalisé en Juillet et Aout 2010, sur le site du barrage de Tabellout, 24 profils de sismique réfraction d’une longueur totale de 3060 m, quatre d’entre eux sont ici représentés en (FigIV.3) effectuée au niveau des appuis gauche et droit du barrage, en pleine formation du CVS (voir partie géologique), la campagne avait pour objectif de déterminer l’épaisseur des différents horizons prospectés. Les quatre images tomographiques choisies pour illustrer le présent travail sont données sur la FigIV.4.