Etude statistique des données hydrodynamique et hydrochimique de la plaine alluviale de l’oud Nil (wilaya de Jijel)

Mémoire de fin d’études

En vue de l’obtention du diplôme : Master Académique en Géologie

Option : Eau et Environnement

Thème

Membres de Jury Présenté par :

Président :Zahi.F Mimoune Mourad Examinateur :Rihia .Dj

Bourkoua Aziza Encadrant :Mahdid Souhil

Année Universitaire 2015-2016

Numéro d’ordre (bibliothèque) :……….…..….

يلك ـ ع ة ـــــ طلا مول ـــ عيب ـ حلا و ة ــــــ ةاي

سق ــــــ م : نوكلا و ضرلأا مولع

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie

Département : des Sciences de la Terre et de l’Univers

همجلا ـ يرو ـ جلا ة ـئاز ـيرـ يدلا ة ـ قم ـ يطار ـ شلا ة ـ يبع ــة

عتلا ةرازو ـيلـ علا م ـلاـ بلا و ي ـحـ لعلا ث ـمـ ي

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche scientifique

Scientifique

ةــــعماـــج يحي نب قيدصلا دمحم

- لجيج

Université Mohammed Seddik Benyahia -Jijel -

Etude statistique des données hydrodynamique et hydrochimique de

la plaine alluviale de l’oud Nil (wilaya de Jijel)

Dédicace

Je dédie ce modeste travail :

A mes parents « Salah et Khadîdja» et je souhaite seulement que Dieu Les préserve;

A ma sœur : Naima

A’ mes chers frères: Masbah, Mourad, abade el Bari, Zidane, Yassine, Salim

Aux neveux : Mensif, Adem, Hadil, Louai A ma grande famille ; BOURKOUA a tous mes

collègues de promotion de master et tous spécialement :

Farah, Aida, Meriem, khouloud.

A tous ceux qui m’aiment et ceux que j’aime.

A tous un Grand Merci

Dédie par AZIZA.

Je dédie ce modeste travail :

A mes parents «Mohiédine et Massouda» et je souhaite seulement que Dieu Les préserve;

A mes sœurs : Nabila et Roukia A’ mes chères frères: Nabil et Brahim

Aux neveux : Takoua

A ma grande famille ; Mimoune a tous mes collègues de promotion de master et tous

spécialement :

Saber, Halim, Daoud, Hietem, Hamza Houssam, Ghada.

A tous ceux qui m’aiment et ceux que j’aime.

A tous un Grand Merci

Dédie par Mourad.

Louange a Dieu le tout puissant miséricordieux de nous avoir donné force et patience pour mener à terme notre travail

Nos remerciements vont tout d’abord a monsieur Mehdid Souhil d’avoir accepté d’encadrer ce travail de fin d’étude et de nous avoir assisté tout au long de cette période cde préparation. Qu’il trouve ici l’esprit de notre profonde gratitude.

Nous tenons à exprimer nos sincères remerciements aussi à tous les

enseignants qui nous ont enseigné spécialement : Mr. DebiecheTaha Hocine et Mr .Zahi Faouzi et Mr .Rouikha y –kababe H pour leurs précieux

conseils et leurs assistance permanente.

Nos vifs remerciements vont également aux membres du jury pour l’intérêt qu’ils ont porté à notre recherche en acceptant d’examiner notre travail et de l’enrichir par leurs propositions.

Comme nous remercions aussi le personnel de l’Agence Nationale des Ressources Hydraulique (ANRH), secteur de Jijel de nous avoir fourni les documents nécessaires pour la réalisation de ce travail; ainsi que l’Office National de la météorologie Agence d’Achouat (Jijel) pour leurs précieuses données climatologiques durant la période de (1991-2015)

Enfin, nous tenons à remercier tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail.

AZIZA ET MOURAD

SOMMAIRE

Liste de figure /

Liste des tableaux /

Introduction Générale /

Chapitre ɪ : Situation Géographique

Introduction

I-1. Situation Géographique.

I-2. Situation de la zone d’étude

I-3. Géomorphologie et reliefs

I-4.Réseau hydrographique

I-5. Climat et végétation

I-6. Le Climat

I-7. La Végétation

Conclusion

Chapitre п: Aperçu géologique

Introduction

II-1 Géologie régionale

II-2-1 Géologie de site

II-2 -1-1-1Etude litho stratigraphique

II-2-1-2 terraine sédimentaire

II-2-1-3 terraine méthamorphique

II-2-1-3 Classification des formations selon leur intérêt hydrogéologique

II-2-1-3-1 Terrains perméable

II-2-1-3-2Terrains imperméable

Conclusion

Chapitre ш : ^Aperçu Hydro climatologie

Introduction

III-1 Aperçu général sur le climat de l'Algérie

III.1.1. Aperçu climatique de la région de Jijel

III.2. Etude climatologique

III.2.1. Les précipitations

III.2.1.1. Variation interannuelle des précipitations

III.2.1.2. Variation des précipitations moyennes mensuelles

III.2.2. La Température

III.2.2.1- Variation des températures moyennes annuelles

III.2.2.2- Variation des températures moyennes mensuelles

III.2.3. L'Humidité relative

III.2.4. L'évaporation

III.3. Régime climatique

III.3.1. Méthode de H.Gaussen et F.Bergnouls

III.3.2. Le climagramme d'Emberger

III.3.3. Indice de "De. Martonne"

III.4. Bilan hydrique

III.4.1. Calcul de l'évapotranspiration potentielle (ETP).

III.4.2. Calcul de l'évapotranspiration réelle (ETR) ou déficit d'écoulement (De).

III.4.3. Détermination du ruissellement et de l'infiltration

Conclusion

Chapitre IV : Aperçu Hydrodynamique.

Introduction

IV-1. Aspect hydrogéologique

IV-2. Profil hydrogéologique

IV-2.1. Interprétation des profils hydrogéologique

IV-3. Géométrie de l'aquifère : Carte d'isoepaisseur

IV-4. Etude des paramètres hydrodynamiques

IV-4.1. Coefficient d'emmagasinement

IV-4.2. La perméabilité

IV-4.3. La transmissivité

IV-5. Hydrologie souterraine

IV-5.1. Inventaire des points d'eau

IV-5-2. Etude piézométrique de la nappe alluviale

IVA/ examen de la carte piézométrique Avril 2015

Conclusion

Chapitre5 : Aperçu statistique

Introduction 43

IIV-1.Résultat et discussion 43

IIV-2.Etude statistique campagne piézométrique (Avril 2015)

IIV-3.Carte Krigée par modèle Hole Effect. 47

IIV-4.Carte des écarts réduits 48

IIV-5.Analyse multivarié 49

IIV5-1.L'analyse en composante principales (ACP) de la plaine de l'Oued Nil 50

IIV-5-1.A - analyse des Variables 52

IIV-5-1.B - analyse des Individus 54

Conclusion

Conclusion générale

Référence bibliographique

Annexes

La liste des figures

Figure titre ^page

Chapitre I : situation géographique

Fig I-1 localisation de la wilaya de Jijel 1

Fig I-2 situation et localisation de la zone d’étude 2

Fig I-3 Les altitudes des montagnes de la zone d'étude 4

Fig I-4 Réseau hydrographique dans la plaine alluviale d’oued Nil 5

Fig I-5 L'agriculture pratiquée dans la zone d'étude 6

chapitre II : Aperçu géologique

Fig П -1 Esquisse géologique de la région d’oued Nil .

Fig П -2 coupe géologique de la région d’oued Nil 10

Fig П -3 coupe synthétique lithostratigraphique des différents étages géologiques et lithologique de la plaine alluviale d’oued Nil

12

Chapitre III : Aperçu Hydroclimatologique

Fig ш -1 situation géographique de la station de Jijel (aziza 2016) 14

Fig ш -2 carte pluviométrique de la wilaya de jijel ( ANRH ,1993) (AZIZA) (2016)12.

15

Fig ш

3 Précipitation interannuelle de la station d’achout-Taher (1988-2015) 16 Fig ш

Précipitation moyenne mensuelle de la station d’achout-Taher (1988-2015) 17 Fig ш

Température moyenne annuelle de la station d’achout-Taher (1988-2015) 18 Fig ш

Température moyenne mensuelle de la station d’achout-Taher (1988-2015) 19 Fig ш

Variation de l’humidité relative mensuelle de la station d’achout-Taher (1988-

2015

20

Fig ш

Variation d’évaporation mensuelle de la station d’achout-Taher (1991-2008) 21

Fig. ш

Diagramme Omrothermique de la station d’achout-Taher 22 Fig III-10 Présentation graphique du Bilan de de la station d’achout-Taher(1988-2015) 27

Chapitre IV : Aperçu Hydrodynamique

Fig IV-1 Carte des positions des profile 32

Fig IV-2 Profile lithostratigraphique NW-NE (AA’) 33

Fig IV-3 Profile lithostratigraphique SW-NE ( BB’) 34

Fig IV-4 Profile lithostratigraphique SSW- NNE ( CC’) 35

Fig IV-5 Carte d’isoépaisseaur 35

Fig IV-6 Carte perméabilité de la plaine alluviale d’oued Nil 36 Fig IV-7 Carte transmissvité de la plaine alluviale d’oued Nil 37

Fig IV-8 Carte d’inventaire des points d’eau 40

Fig IV-9 Carte piézométrique Avril (2015) 41

Chapitre V : Aperçu Statistique

FigV-1 Histogramme des fréquences des données piézométriques (Avril 2015) 44

FigV-2 Carte des données en quartiles (Avril 2015) 45

FigV-3 Courbe des effectifs cumulés 46

FigV-4 Variogramme de la charge hydraulique modélisé (Avril 2015) 46

FigV-5 Validation croisée de la carte d'Avril 2015 47

FigV-6 Carte des valeurs piézométriques interpolées par le modèle Hole effect. 48

FigV-7 Carte des écarts réduits (Avril 2015 49

FigV-8 Histogramme de la variance des axes 51

FigV-9 projection des variables dans l'espace des axes F1 et F2 53

FigV-10 Répartitions des individus dans le plan formé par l'axe F1 er F2 53

Liste des tableaux

Tableau Titre ^Page

Chapitre I : situation géo graphique

Tab I-1 Altitude des montagnes de la zone d’étude 3

Chapitre III : climatologique

Tab III-1

Cordonnées de la station météorologique d’Achouate-Ther

Précipitation interannuelle à la station d’Achouate-Ther(1988-2015)

Température moyenne annules à la station d’Achouate-Ther(1988-

2015)

18

Tab III-4

Température moyenne mensuelle à la station d’Achouate-Ther(1988- 2015)

19

Tab III-5

L’humiditiée relative mensuelle à la station d’Achouate-Ther(1988- 2015)

20

Tab III-6

L’évaporation moyenne mensuelle à la station d’Achouate- Ther (1991-2008)

21

Tab III-7

Précipitation en fonction de température (1991-2008)

Tab III-8

La classification De Martonne

Tab III-9

Calcule de l’ETP par la formule de throntiwaite

Tab III-10

Bilan hydrologique selon thronthwaite de la station d’Achouat (2015)

Tab III-11

Calcul de l'ETR d'après Turc

ChapitreV : étude statistique

Tab V-1

Etude statistique des valeurs mesurées en 2015

Tab V-2

Coefficient de corrélation entre les variables initiales

Valeur propre, Variance expliquée, et corrélation des variables aux

axes principaux

52

INTRODUCTION GENERALE

L'eau est un constituant primordial du milieu naturel et en particulier du milieu souterrain. A ce titre on pourrait croire que l'homme la gère, l'économise, la préserve .Or, les hommes de tous les pays ont été négligents et imprévoyants. Si on n'améliore pas considérablement et de manière active la gestion des ressources en eau, l'avenir de l'espèce humaine et de bien d'autres espèces est compromis. Aujourd'hui, plus de 2 milliards d'hommes n'ont pas accès à l'eau potable, et le développement accéléré ne fait qu'accroître une demande mal ou pas satisfaite (Michel Detay, 1997).

L'eau est l'élément de base de la vie sur la planète, c'est la raison pour laquelle l'homme a tenté de maîtriser cette ressource primordiale, malheureusement, depuis quelques décennies l'action de l'homme dégrade de plus en plus l'environnement. L'eau qui est le vecteur privilégié de nombreuses formes de pollution n'échappe pas à ces atteintes. De plus l'accroissement exponentiel de la démographie et des activités industrielles, et agricoles au cours de ce siècle a entraîné dans certaines régions une pénurie quantitative et qualitative des eaux mobilisables.

Notre région d’étude qui est la plaine alluviale d’oued Nil se caractérise par des ressources en eau souterraine importante, à savoir une croissance démographique importante au cours des 20 dernières années d'où la sollicitation de ces réserves à des fins d'alimentation en eau potable, et d'activité économique notamment agricole et industrielles.

L'objectif de notre étude est de caractériser le comportement de la nappe dans l’espace,

l’évolution du niveau piézométrique et la répartition des différents éléments chimiques à

travers l'utilisation des géostatistiques. Pour arriver à cette caractérisation, 3 étapes ont été

adopté, la 1

étape est basée sur l'étude géologique afin de déterminer les formations

aquifères. En deuxième étape une étude hydroclimatique pour établir le bilan hydrique et

l'infiltration alimentant les réserves, suivis d'une étude hydrogéologique afin de déterminer

la géométrie de l'aquifère et établir une carte piézométrique pour déterminer la direction de

l'écoulement des eaux souterraines. En dernier une étude statistique qui permettra de décrire

le comportement de la charge hydraulique grâce à l'analyse du variogramme et du krigeage

ainsi qu'une corrélation entre variables et individus à travers l'utilisation des statistiques

multivariée (ACP).

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 1

Introduction :

Une sérieuse étude hydrogéologique exige une bonne connaissance des facteurs physico-chimiques caractérisant la zone d'étude (situation géographique, relief, climat,....) ceci nous permettra d'avoir une vue d'ensemble sur la région d'étude, avant de faire appels a des facteurs plus explicits (la géologie, la climatologie, l'hydrogéologie,...)

I.1. Situation Géographique :

La wilaya de Jijel est située au Nord-Est de l'Algérie, elle distante de 360 Km de la capitale Alger, elle est limitée au Nord par la mer Méditerranée, au Sud par la Wilaya de Mila, et au Sud-Ouest par la wilaya de Sétif. La Wilaya de Skikda délimite la partie Est, tandis que celle de Bejaia borde la partie Ouest, elle s'étant sur une superficie de 2398 Km

avec 11 daïra et 28 communes.

Figure I.1 : Localisation de la Wilaya de Jijel

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 2

I.2. Situation Géographique de la zone d’étude :

La zone d'étude correspond a la plaine alluviale d’oued Nil qui fait partie des bassin côtiers Constantinois (03), se caractérisant par une altitude moyenne de 486,58 m et une distance de l'ordre de 20 km du chef lieu de la wilaya de Jijel.

Sa superficie est de 58 Km

, elle est limité au Nord par la mer Méditerranée, au Sud par les montagnes de la petite Kabylie, à l'Est par la commune de Chekfa, à l'Ouest par la Daïra de Taher.

Le bassin versant d’oued Nil d'une superficie de 303.24 Km

subdivisée en 2 sous bassin versant de 148 Km

et 120 Km

.

Ce bassin est drainée par Oued Nil et ses affluents qui sont oued Boukraa, Tassift et oued Saayoud, avec un débit annuel estimé à 230 millions de mètres cubes (Balli et al. 2009).

Figure I.2 : Situation et localisation de la zone d'étude.

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 3

I.3. Géomorphologie et reliefs:

La plaine alluviale d’oued Nil se caractérise par une pente assez faible qui varie de 15 à 30% d'altitude se caractérisant par un sens d'écoulement superficielles.

La plaine d’oued Nil se caractérise par des niveaux de terrasse quaternaire, caractérisée par de nombreux petits ravins.

Les massifs montagneux qui se trouvent aux bordures de la plaine alluviale se caractérisent par des altitudes variant de 311 m (Djebel kela) à 956 m (Djebel Seddet).

Ces derniers présentent une zone d’alimentation importante pour les oueds qui ruissellent dans la plaine et les dépressions fermées (marécages) assurant une présence d'eau durant toute l’année.

Tableau I.1 : Altitudes des montagnes de la zone d'étude

Nom des montagnes Altitude en (m)

Djebel Seddet 956

Djebel Kella 913

Djebel El medayene 791

Djebel Touzlant 921

Djebel Echchelala 812

Djebel El kel'a 311

Djebel El Tazamt 851

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 4

Figure I.3 : Les altitudes des montagnes de la zone d'étude

I.4. Réseau hydrographique :

Le réseau hydrographique est très dense il est représenté principalement par oued Nil ; et les affluents (oued Boukraa, oued Tassift, oued Saayoud).

Les lits de ces oueds ont une largeur de 10 à 35 m et une profondeur de 2 à 4 m, sont considère a grande charge potentielle superficielle destinée à l'irrigation. (Bechekit, 2005).

On trouve aussi deux marécages qui sont le marécage de (Ghedir Beni Hamza) situé

dans la commune d’El-Kennar, et le marécage de (Ghedir El-Merdj), situé dans la commune

de Taher.

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 5

Figure I.4 : Réseau hydrographique dans la plaine alluviale d’oued Nil.

I.5. Climat et végétation : I.5.1. Le Climat :

Comme toutes les régions du littoral algérien, la région est influencée par un climat méditerranéen humide et tempéré se caractérisant par un hiver doux près des zones méditerranéennes et frais ou froid plus au Sud, notamment sur les grandes altitudes.

Elle est parmi les régions les plus arrosées d'Algérie avec une pluviométrie pouvant atteindre 1200 mm/an.

On note aussi qu'au col de Texanna, qui se situe à 725 m d'altitude, l'enneigement dure plus de 11 jours/an.

Les vents dominants soufflent généralement de la mer vers le continent (NNW - SSE).

Chapitre I : Aperçu géographique

2016 Page 6

I.5.2. La Végétation :

La végétation du bassin versant d'oued Nil se distingue par une couverture végétale assez dense avec des forêts de chêne et de liège et des oliviers qui couvrent les massifs et les piémonts.

Du point de vue agricole, la partie aval est occupée par l'agriculture de serre (Tomate, poivron,...) qui et cependant menacé par l'érosion des sols.

Figure I.5 : L'agriculture pratiquée dans la zone d'étude Conclusion :

Sur le plan géographique la zone étudiée, fait partie des plaines côtières de la wilaya de

Jijel, c’est l’une des régions les plus arrosées de l’Algérie avec une pluviométrie pouvant

atteindre 1200 mm/an, se caractérisant par des altitudes très basse de l'ordre de 30 à 100 m,

encerclé par des monts culminants de 311m à 956m.

Chapitre II : Aperçu Géologique

2016 Page 7

Introduction :

La géologie est un moyen d'investigation très recommandé en hydrogéologie car elle permet l'identification des formations susceptibles d'être aquifères, et de faire un suivi spatio- temporel dans le secteur d'étude.

II.1. Géologie Régionale :

Le Nord algérien fait partie de la chaîne des Maghrébines, segment Sud-méditerranéen de la chaîne Alpine, plissée suite à plusieurs phases tectoniques principalement cénozoïques. Du Nord au Sud, on distingue trois domaines (Raoult, 1972 ; Bouillin, 1977 ; Vila, 1980).

 Domaine Kabyle ou domaine interne.

 Domaine des flysch.

 Domaine tellien.

La quasi-totalité de la Petite Kabylie est constituée par une couverture tertiaire formée par des sédiments molassiques déposés dans un bassin qui s'est individualisé durant le Néogène (bassin néogène de Jijel) (Bouillin J.P, 1977 ; Djellit H, 1987) ayant pour substratum le socle métamorphique (socle kabyle) effondré.

II.2. Géologie du site :

La plaine d’oued Nil est formée d’un remplissage alluvionnaire, d’une ancienne vallée creusée dans les marnes miocènes (côté Ouest) et les terrains métamorphiques à l’Est de la rive droite d'oued Saayoud, sur ces alluvions se déposent des formations dunaires plus ou moins récentes comme celle de Bazoul et d'El Kennar représentées par des sables rouges limoneux et graviers roules.

II.2.1. Etude litho-stratigraphique II.2.1.1. Terrains sédimentaires.

a. Quaternaire

 Alluvions Quaternaire

Eléments grossiers, graviers, galets, conglomérats très perméables se sont des terrasses anciennes des vallées généralement aquifères.

 Alluvions marécageuse

Elles affleurent au Nord de la plaine. On les trouve dans les dépressions fermées ou ghedirs constituées essentiellement des éléments argilo-limoneux parfois sableux.

Chapitre II : Aperçu Géologique

2016 Page 8

 Alluvions récentes

Sont constituées d'éléments grossiers, graviers, conglomérats, galets très perméables. On les rencontre le long des oueds principaux (Nil, Boukraa et Saayoud).

 Dunes anciennes

Elles sont constituées de sable fin limoneux souvent consolidés. On les rencontre au Nord de la plaine (région d’EL Kennar).

 Dunes actuelles

Elles sont constituées de sable fin parfois consolidé. On les rencontre aux bordures de la mer.

b. Tertiaire

 Maurétanien

Constitué essentiellement de grès.

 Numidien

C’est une formation de flyschs comportant des alternances de grès, d’argile avec une prédominance des argiles, des marnes à la base et des grès au sommet.

 Néogène

 Miocène Inférieur Burdigalien

Ce sont des marnes grises parfois sableuse ou jaunâtre par oxydation avec intercalations de niveaux détritiques et de gros nodules calcaires jaunâtre.

 Miocène supérieur ou Pontien

Dépôt détritique, cailloutis, galets et argile continentale.

 Miocène marin (sahélien)

Ce sont des marnes bleues imperméables on les rencontre dans la région de Chekfa.

II.2.1.2. Terrains métamorphiques

Ils constituent le socle Kabyle paléozoique (Djellit, 1987) avec :

 Schisto-phyllade

Argileux micacés ou satinés de teinte très variée, traversés de filonnets de Quartz laiteux s'intercalant de couches détritiques.

 Cipolins

De couleur blanc, gris ou bleuâtre, parfois micacé et pyriteux s'intercalant en bandes irrégulières ou en amas dans les schistes et les micaschistes.

 Micaschistes et Schistes micacés

A micas noirs et blancs.

Chapitre II : Aperçu Géologique

2016 Page 9

 Schistes granutilisés et gneiss

Ce sont des gneiss schisteux résultants de l’injection de granulites dans les micaschistes, parfois fortement kaolinitisés. représentées dans la figure II.1

Figure II.1 : Esquisse géologique de la région d’oued Nil (Provenant de la carte géologique d'El-Milia N°29, Ehrmann F. 1926).

x^ˠ1B

X^ˠ

Xˠ Xˠ^1B

Chapitre II : Aperçu Géologique

2016 Page 10

Figure II.2 : Coupe géologique de la région d’oued Nil.

II.2.1.3. Classifications des formations géologiques selon leur intérêt hydrogéologique : En hydrogéologie, l'identification des formations et des structures géologiques permet la détermination des formations susceptibles ou non d'emmagasiner les eaux.

Les principales formations lithologiques du secteur d’étude peuvent être regroupées en deux grands ensembles :

II.2.1.3.1. Terrains perméables a. Terrain perméable en petit

Ces terrains sont favorables au développement des aquifères poreux. Il s’agit des dunes, d'alluvions du Quaternaire et la formation du Miocène supérieur "Pontien".

 Dunes

Elles sont généralement de faibles perméabilités.

 Dunes récentes

On les rencontre à la bordure de la mer. Elles sont constituées essentiellement de sables

fins parfois consolidés.

Chapitre II : Aperçu Géologique

2016 Page 11

 Dunes anciennes

On les rencontres aussi au Nord de la plaine. Elles sont constituées essentiellement de sables fins limoneux souvent consolidés.

 Quaternaire

II est généralement de bonne perméabilité sauf la couverture argilo-limoneuse qui est peu perméable. Ce sont : les alluvions récentes, les alluvions marécageuses et les alluvions quaternaires.

 Formations du Miocène moyen

Ce sont des dépôts détritiques d’origine continentale peu perméable.

b. Terrains perméables en grand

Il s’agit essentiellement des terrains métamorphiques qui ont une fissure très faible.

Les nombreuses sources qui s’y trouvent grâce à l’abondance, à un débit limité.

Dans le socle métamorphique on distingue :

 Un complexe schistes-phyllades et quartz-phyllade

 Micaschistes à biotites

 Schistes et micas à biotites II.2.1.3.2. Terrains imperméables Il s'agit des :

 Formations du Miocène supérieur " le Sahélien "

 Formations du Miocène inférieur " le Burdigalien "

 Formations gréseuses du Paléogène " Numidien et Maurétanien "

Chapitre II : Aperçu Géologique

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Figure III.3 : Coupe synthétique lithostratigraphique des différents étages géologiques et leur lithologie de la plaine alluviale de l’oued Nil (Bechkite, 2005).

Conclusion

La géologie est un outil précieux au service des études hydrogéologiques, elle permet de définir les formations et les structures susceptibles de constituer des réservoirs important, et d'estimer leurs capacités. D'après la géologie les terrains du socle, essentiellement constitué de schistes et de phyllade, ont une perméabilité de fissure très faible, quand aux terrains sédimentaires la lithologie dominante est celle des marnes et des grés argileux qui se caractérise par leurs imperméabilités.

En ce qui concerne les terrains les plus récents d'âge quaternaires il se caractérise par

une bonne perméabilité constituent un réservoir important.

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Introduction :

Dans le cadre de cette étude hydroclimatologique on s'intéresse essentiellement à la détermination des apports d'eau dans la zone d'étude en se basant sur les quantités reçues et les quantités perdues des eaux par évaporation.

Le but de cette étude est d'établir un bilan hydrique à partir de différents facteurs tels que l'évaporation, la température, le déficit d'écoulement, le ruissellement et l'infiltration, ces paramètres prennent part dans l'alimentation des aquifères et le renouvellement des réserves souterraines permettant la reconnaissance du régime caractérisant le fonctionnement du système hydrologique qui lui-même influe directement sur le fonctionnement hydrodynamique des aquifères de notre zone d'étude.

III.1.Aperçu général sur le climat de l’Algérie

Du Nord vers le Sud, le climat en Algérie est caractérisé par une grande variation surtout au niveau de températures et de précipitations et cela se confirmé par les différents types de couvert végétal d'une zone à l'autre.

Le climat est du type méditerranéen sur toute la partie Nord qui englobe le littoral et l'Atlas tellien (étés chauds et secs, hivers humides et frais), semi-aride sur les hauts plateaux au centre du pays, et désertique dès que l'on franchit la chaîne de l'Atlas saharien. Les écarts de température dans une même journée peuvent être considérables, c'est le cas dans le Sahara où le mercure peut osciller d'un extrême à l'autre en l'espace de quelques heures seulement.

III.1.1. Aperçu climatique de la région de Jijel

En ce qui concerne la zone d'étude qui fait partie de littoral Algérien, comprise dans le côtier Constantinois Ouest, le sous bassin (O3-05) est limité au Nord par la mer Méditerranée, au Sud et à l'Ouest par le bassin Kébir-Rhumel et à l'Est par le sous bassin (03-04).

III.2. Etude climatologique

Les conditions climatiques jouent le rôle principal pour déterminer le régime des cours d’eau. Elles sont utilisées pour définir les caractéristiques des eaux de surfaces. Parmi les facteurs hydroclimatologiques étudiés, la pluviométrie demeure la plus importante ainsi que la température de l’air et d'autres facteurs secondaires tels que le vent, L’évapotranspiration, humidité.

Dans cette étude hydroclimatique, les données climatologiques utilisées appartiennent à la

station la plus proche de la plaine, représentées par la station météorologique d'Achouat

(Taher), dont les coordonnées sont indiquées dans le Tableau III.1.

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

2016 Page 14

Tableau III.1 : Coordonnées de la station météorologique d'Achouat - Taher

Figure III.1 : Situation géographique de la station de Jijel (Sadoun, 2013) III.2.1. Les précipitations

Les précipitations constituent le phénomène physique qui décrit le transfert d'eau de la phase liquide (pluie) au solide (neige et grêle) entre l'atmosphère et le sol. C'est également l'élément le plus important du cycle de 1'eau. En plus de son influence sur les eaux de surface, la précipitation a une influence sur le volume d'eau emmagasinée, par conséquence, abaissant ou augmentant le niveau piézométrique de la nappe. On appelle hauteur de précipitation, la hauteur en mm du volume total des précipitations exprimé en eau, par unité de la surface

Station Les coordonnées Lambert Altitude (m)

Achouat- Taher X (Km) Y (Km) 4

776.30 394.00

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

2016 Page 15

collectrice et pour des durées variables (jour, mois, saisons ou années).La wilaya de Jijel est caractérisée par une pluviométrie décroissante du Sud vers le Nord. Elle est assez élevée sur les monts de Chahna et Texanna avec plus de 1200mm/an (Figure III.2), alors qu'au niveau des plaines les valeurs varient de 900 à 1000mm/an(Berkane,2011).

Figure III.2 : Carte pluviométrique de la wilaya de Jijel (ANRH, 1993 in Sadoun, 2013).

III.2.1.1.Variation interannuelle des précipitations

L'examen de la variation interannuelle des précipitations pour la période de 1988 à 2015 est

dans le (Tableau III.2) et la (Figure III.3) ou en remarque que les hauteur annuelle des

précipitations pour les années considérées varie de 647.2 mm pour l'année 1996-1997 à

1429.4 mm pour l'année 2002-2003, le module pluviométrique interannuel est égal a

1016.52mm, le nombre d'année qui ont une pluviométrie supérieur au module pluviométrique

est de 11ans, et le nombre d'année présentent des précipitations inférieures a la moyenne

annuelle est de 16 ans.

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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TableauIII.2 : Précipitations interannuelles à la station Achouat - Taher (1988-2015)

Année ^{1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997}

Précipitations (mm)

1091.6 731 1251 1106.6 979 757.8 1001.5 1107.8 647.2

Année ^{1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006}

Précipitations (mm)

1129.8 1019 863.5 797.9 655 1429.4 1042.4 124.9 876.9

Année ^{2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015}

Précipitations (mm)

813 1118.7 955 1008.4 1027.8 1389.5 1167.1 983 1253.45

FigureIII.3 : Précipitations inter-annuelles de la station d'Achouat - Taher (1988-2015)

III.2.1.2.Variation des précipitations moyennes mensuelles

Les précipitations moyennes mensuelles (Tableau III.3) et (Figure III.4) indiquent clairement les mois de fortes précipitations des mois de faibles précipitations.

Tableau III.3 : Précipitation moyenne mensuelle à la station Achouat - Taher (1988-2015)

Mois Sep Oct Nov Déc Jan Fev Mar Avr Mai Jui juil Aou P

(mm)

68.85 92.49 159.34 192.3 133.25 121.04 87.52 82.72 50.49 15.76 2.99 15.72 0

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Précipitations annuelles (mm)

Année

P annuelle (mm) P moy annuelle (mm)

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

2016 Page 17

Figure III.4 : Précipitations moyennes mensuelles à la station d'Achouat–Taher (1988-2015)

D'après la (FigureIII.4) on observe que le mois le plus pluvieux est le mois de décembre avec une valeur de 192.30 mm, alors que le mois le plus sec et celui de juillet avec 2.99 mm.

III.2.2. La Température

La température de l'air est un facteur qui a une grande influence sur le bilan hydrologique du fait de son impact sur le déficit d'écoulement (évaporation réelle). Les données de la température qui feront l'objet de notre étude nous ont été fournies par la station météorologique d'Achouat - Taher, ces données de températures couvre une série de 27 ans.

III.2.2.1.Variation des températures moyennes annuelles

Le graphique de variation des températures moyennes annuelles (Tableau III.4) et (Figure III.5) pour la période considérer (1988-2015), montre une certaine stabilité dans les valeurs des températures, on note que l'année la plus froide est celle de 1991-1992 avec une moyenne de température de 15.25 C°, et la plus chaude est celle de 2014-2015 avec une moyenne de 18.65C°.

Tableau III.4 : Température moyenne annuelle à la station d'Achouat–Taher (1988-2015)

Année ^{1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997}

T(C’) moy-annuelle 16.68 17.51 16.61 15.25 16.41 17.01 17.63 17.71 17.43

Année ^{1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006}

T(C’) moy-annuelle 17.67 16.97 17.58 17.62 17.1 17.87 17.19 17.23 17.88

Année ^{2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015}

T(C’) moy-annuelle 18.25 17.17 17.73 17.9 18.2 17.80 17.5 18.12 18.65

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mars Avr Mai Jun Jui Aou

Pr é ci p it ati on s (m m )

Mois

P (mm) P Moy (mm) 192.30mm

2.99mm

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Figure III.5: Températures moyennes annuellesà la station d'Achouat–Taher (1988-2015)

III.2.2.2.Variation des températures moyennes mensuelles

Les données observées pendant une période de 27 ans à la station d'Achouat - Taher (Figure III.5) et (Tableau III.4) démontre que la température moyenne la plus élevée a été enregistré au mois d'Aout avec 26.21 C° et la température la plus faible pendant le mois de janvier avec 11.58 C°.

Tableau III.5 : Température moyenne mensuelle à la station d'Achouat- Taher (1988-2015)

Mois sept Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jui Aou Moy T (C°)

moyennes mensuelle

23.67 20.50 16.01 12.73 11.58 11.70 13.62 15.61 18.42 22.54 25.37 26.21 18.16 14

14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19

1988 -1989 1990 -1991 1992 - 1993 1994 -1995 1996 - 1997 1998 - 1999 2000-2001 2002 - 2003 2004 - 2005 2006 - 2007 2008 - 2009 2010 - 2011 2012 - 2013 2014 - 2015

Temperature (C°)

Année

18.65(C°)

15.25(C°)

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Figure III.6 : Température moyennes mensuelles à la station d'Achouat–Taher (1988 - 2015)

III.2.3.L'Humidité relative

Elle joue un rôle très important dans le cycle hydrologique, car non seulement elle indique l'état plus ou moins proche de la condensation de l'atmosphère mais également elle contrôle le taux d'évaporation du sol et de la couverture (Bellour et Boudouda, 2010)

Les valeurs obtenues de l'humidité relative sont présentées dans le (Tableau III.6) et (Figure III.7).

La région d'étude est caractérisée par une humidité élevée durant toute l'année, ou en peut dire que la variation de l'humidité est homogène avec des moyennes mensuelles varient entre 71.82 % et 78.02%.

Tableau III.6: L'Humidité relative moyenne mensuelle à la station d'Achouat - Taher (1990-2014)

Mois Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jui Aout

H(moy) mensuelle

en%

74.65 74.69 76.23 76.98 78.02 77.47 76.48 76.50 77.21 74.33 73.86 71.82 0

5 10 15 20 25 30

Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Jun Jui Aou

Te m p e ra tu re (C °)

Mois

T (C°) Moyenne mensuelle T (C°) moy

26.21 (C°)

11.58 (C°)

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Figure III.7 : Variation de l'humidité relative moyenne mensuelle à la station d'Achouat - Taher (1990 - 2014)

III.2.4.L'évaporation

C'est un processus physique de transformation d'un liquide en gaz. L'évaporation est la source de la création des masses nuageuses et constitue de ce fait, une phase essentielle du cycle de l'eau, elle dépend de plusieurs paramètres qui sont difficiles à déterminer.

La variation de l'évaporation moyenne mensuelle est proportionnelle à la température.

On note que la valeur minimum de l'évaporation moyenne mensuelle est de 49.44 mm au mois de février, alors que la valeur maximum est de 110.78mm au mois d'Aout.

Tab III.7 : L'évaporation moyenne mensuelle à la station d'Achouat - Taher (1991-2008)

66 68 70 72 74 76 78 80

Humi d it é r e la ti ve (%)

Mois

Humidité (%)

78.02%

Mois Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Jun Jui Aout L'évaporation

moyenne mensuelle

(mm)

92.61 75.17 60.39 52.39 52.28 49.44 59.61 63.06 66.89 86.00 103.78 110.78

71.82%

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Figure III.8: Variation de l'évaporation moyenne mensuelle à la station d'Achouat - Taher (1991 - 2008)

III.3. Régime climatique

Le régime climatique d’une région est déterminé à partir de deux facteurs climatiques:

Les précipitations et les températures, jouant ainsi un rôle déterminant dans le calcul du déficit d'écoulement, élément constitutif du bilan hydrologique. Les données enregistrées au niveau de la station d'Achouat – Taher durant la période 1988 - 2015 semblent des plus convenable pour la mise en évidence de la relation température - précipitation.

III.3.1. Méthode de H.Gaussen et F.Bergnouls

Selon BAGNOULS et GAUSSEN (1953), un mois est dit sec si, "le total mensuel des précipitations exprimées en millimètres est égal ou inférieur au double de la température moyenne, exprimée en degrés centigrades, cette formule (P = 2T) permet de construire des diagrammes ombro-thermique traduisant la durée de la saison sèche d'après les intersections des deux courbes.

L'analyse de la représentation graphique des données de notre station (Figure III.9), nous permet de distinguer deux périodes :

 L'une sèche qui s'étale de la fin du mois de mai jusqu'au début du mois de septembre.

 L'autre humide s’étale du mois de septembre jusqu'a la fin du mois de Mai.

0 20 40 60 80 100 120

Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Jun Jui Aout

Ev ap or ati on (m m )

Mois

Evaporation Moy (mm)

110.78 mm

49.44 mm

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Tableau III.9 : Précipitations en fonction de la température (1991-2008)

Figure III.9 : Diagramme Ombrothermiqueà la station d'Achouat - Taher III.3.2.Le climagramme d'Emberger

Le quotient pluviothermique "Q2" d'EMBERGER correspond à une expression synthétique du climat méditerranéen tenant compte de la moyenne annuelle des précipitations (P en mm) et des températures. Pour cette dernière sont prise en considération d'une part la moyenne des Minimums du mois le plus froid "m", et d'autre part la moyenne des maximums du mois le plus chaud "M".

Ces deux valeurs thermiques extrêmes permettent d'évaluer la température moyenne:

(M+m)/2, et l'amplitude thermique extrême moyenne : (M - m).

Mois Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jul Aou

P (mm)

62.85 92.49 159.34 192.30 133.25 121.04 87.52 82.72 50.49 15.76 2.99 15.72

T (C°)

23.67 20.50 16.01 12.73 11.58 11.70 13.62 15.61 18.42 22.54 25.37 26.21

Q2 =

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Q2

Le quotient pluviothermique d'Emberger P : Précipitation totales annuelles (mm).

m : Moyenne des minima du mois le plus froid (en ° kelvin).

M : Moyenne des maxima du mois le plus chaud (en ° kelvin).

Dans le cas de notre région d’étude : M = 26.21 + 273,15 = 299.36 °K.

m = 11.58 +273,15 = 284.73 °K.

P =1016.52 mm.

La valeur du quotient pluviométrique de la station d'Achouat - Taher de 237.91 indique un régime humide.

III.3.3.Indice de "De. Martonne" :

En 1923, le géographe " De Martonne" a défini l'indice de l'aridité qui est fonction de deux paramètres climatiques : la température et les précipitations selon la formule suivante :

Avec :

P : Précipitation moyenne annuelle (mm) T : Température moyenne annuelle (C°) A : Indice de "De Martonne"

Tableau III.10 : La classification de " De Martonne"

Dans le cas de notre région d'étude :

P = 1016.52mm, T = 18.16C°, donc : A = 36.09

D'après le tableau de "De Martonne", une valeur de A supérieur à 20 caractérise un milieu tempéré, ce qui caractérise notre région.

Indice A<5 5<A<7 ,5 7,5<A<10 10<A<20 A>20 Type de

climat

Hyperbolique Désertique Steppique Semi-aride Tempéré Q2=

= 237.91

A = P / (T + 10)

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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III.4. Bilan hydrique :

Il est important d'établir le bilan hydrologique du bassin versant qui donne désinformations sur la relation entre la quantité d'eau précipitée, évapotranspiration, le déficit dans le sol et le débit observé au niveau de l’exutoire. La détermination de ce dernier passe impérativement par la connaissance des paramètres climatiques tels que la pluie, l'évapotranspiration, l'écoulement ou le ruissellement et l'infiltration qui constituent le cycle de l’eau.

La quantification de la hauteur de chaque élément du cycle hydrologique peut être faite à partir de l’équation du bilan hydrologique. Ce dernier fait le bilan entre les quantités d'eau entrantes et sortantes d'un système défini dans l'espace (entité naturelle en générale) et dans le temps (année hydrologique).

L'équation du bilan hydrique est présentée comme suit :

Avec :

P : Précipitations (mm).

ETR : Evapotranspiration réelle (mm).

I : Infiltration (mm).

R : Ruissellement (mm).

W : Variation des réserves qui peut être considéré comme négligeable (mm).

III.4.1.Calcul de l'évapotranspiration potentielle (ETP)

Elle a pour but de quantifier les pertes en eau par retour à l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau ces pertes peuvent représenter l’évapotranspiration des eaux de surface, du sous- sol et par transpiration des végétaux.

Il existe des formules d’approximation que traduisent le phénomène sous forme analytique, parmi lesquelles : la formule de Thornthwaite (1948).

Avec:

 ETP : Evapotranspiration potentielle (mm) ;

 T : Température annuelle moyenne (C°) ;

 I : Indices thermique annuel: I = ∑

; I=87.18

 i : Indice thermique mensuel, déterminé par l'expression : i = (T/5)

;

 a: Exposant climatique calculé par la formule : a = 0.016 * I + 0.5 ; a=1.89.

P = ETR + R + I + W

ETP = 16[10T/I]

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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 ETPc: Evapotranspiration potentielle corrigée (mm), donnée par la relation suivante

ETP

=ETP*K

 K: Facteur de correction qui dépend du temps et de la latitude.

Les résultats de calcul de l'ETP par la méthode de C.W. Thonthwaite sont présentés dans le Tableau ci –dessous :

TableauIII.11 : Calcul de l'ETP par la formule de Thornthwaite

D'après Thornthwaite un bilan hydrologique mensuel peut être établi par l'intégration des précipitations et de l'évapotranspiration potentielle (E.T.P). Cette méthode permet l'estimation, à chaque mois les paramètres suivants :

ETR : l'évapotranspiration réelle;

Da : le déficit agricole [Da = ETP - (P + RFU)];

Ws : l'excédent, water surplus.

Pour cela il faut tout d'abord calculer la RFU (réserve facilement utilisable) contenue dans le sol. Thornthwaite utilisait une valeur moyenne de RFU égale à 100mm.

Le principe de calcul est basé sur les cas suivants :

 Si P ETP → ETP=ETR, la quantité d'eau (P-ETP) aliment la RFU jusqu’au maximum, on va avoir un excédent sous forme de ruissèlement

 Si P ETP et RFU ≠ 0 →P + RFU> ETP ETP = ETR

→P + RFU< ETP ETR=P + toute une partie de la RFU jusqu’à égaliser la valeur de l’ETP

 Si P=ETR: les précipitations sont justes suffisantes pour alimenter le sol. Il n’y aura de Wa pour alimenter la RFU.

 Si malgré l’apport de la RFU, L’ETR est toujours inférieure à l’ETP (ETP , il va avoir un déficit agricole (Da) exprimé ainsi : Da=ETP-ETR.

Mois Sep Oct Nov Des Jan Fer Mars Avr Mai Jun Jui Aou Année

P(mm)

62.85 92.49 159.34 192.30 133.25 121.04 87.52 82.72 50.49 15.76 2.99 15.72 1016.76

T(c°)

23.67 20.50 16.01 12.73 11.58 11.70 13.62 15.61 18.42 22.54 25.37 26.21 18.16

i 10.52 8.52 5.82 4.11 3.56 3.62 4.55 5.60 7.20 9.77 11.69 12.28 87.18 ETP 105.67 80.52 50.46 32.72 27.36 27.89 37.18 48.11 65.78 96.34 120.47 128.12 820.62

K 1.03 0.97 0.86 0.84 0.87 0.85 1.03 1.1 1.21 1.22 1.24 1.16

ETPc

(mm) 108.84 78.10 43.39 27.48 23.80 23.70 38.29 52.92 79.59 117.53 149.38 148.61 891.63

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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Tableau III.12: Bilan hydrique selon Thornthwaiteà la station d'Achouat–Taher (1988-2015)

Mois Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jui Aout Année

P 62.85 92.49 159.56 192.30 133.25 121.04 87.52 82.72 50.49 15.78 2.99 15.72 1016.76

ETPc

108.84 78.1 43.39 27.48 23.8 23.7 38.29 52.92 79.59 117.53 149.38 148.61 891.63

P-ETP

-45.99 14.39 116.17 164.82 109.45 97.34 49.23 29.8 -29.1 -101.75 -146.39 -132.89 /

RFU 0 14.39 100 100 100 100 100 100 70.9 0 0 0 /

ETR (mm)

62.85 78.1 43.39 27.84 23.8 23.7 38.29 52.92 79.59 86.68 2.99 15.72 535.87

Da 45.99 0 0 0 0 0 0 0 0 30.85 146.39 132.89 356.12

Ws 0 0 30.47 164.82 109.45 97.43 49.23 29.8 0 0 0 0 481.11

Le bilan Hydrologique (Tableau III.12), (Figure III.10) pour une période de 27 ans (1988- 2015) à la station d' Achouat - Taher fait ressortir les informations suivantes :

 Les précipitations deviennent supérieures à l'évapotranspiration potentielle (E.T.P) du mois d'octobre jusqu'au mois d'avril.

 La R.F.U est a son maximum de 100 mm du mois de Novembre jusqu'a la fin d'Avril, on totalise un excédent de 481.11 mm avec un pic au mois de Décembre 164.82mm.

 La R.F.U commence à diminuer au début du mois de Mai, pour s'épuiser et devenir

nulle de juin a septembre, le déficit agricole enregistré est de 356.12mm, c'est la période

déficitaire, ou on doit recourir d'avantage a l'irrigation.

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

2016 Page 27

Figure III.10 : Représentation graphique du bilanà la station d'Achouat - Taher (1988-2015)

III.4.1. Calcul de l'évapotranspiration réelle (ETR) ou déficit d'écoulement (De).

L’ETR ou déficit d’écoulement (De) c'est la quantité d’eau évaporée par le sol et la végétation et les surfaces d’eau libre ; pour calcules l’ETR plusieurs formules sont utilisées.

 Formule de Turc:

La formule de Turc et déduite d’observation faites sur de nombreux bassins et applicable à tous les climats .elle fait intervenir les hauteurs des précipitations annuelles et la température moyenne annuelle. Cette formule s’écrie:

√

Avec : Ou:

 ETR : Désigne l'évapotranspiration réelle, exprimée en (mm)

 P : Désigne la précipitation annuelle, exprimée en (mm)

0 50 100 150 200 250

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

p ETPc ETR

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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 L : Désigne le paramètre dépendant de la température.

 T: Température moyenne annuelle, exprimée en (C°).

L'application de la formule de Turc donne les résultats suivants pour des valeurs de précipitations et températures enregistrées à la station d'Achouat (période 1988- 2015).

Tab III.13: Calcul de l'ETR d'après Turc

 La formule de Coutagne:

Le déficit d’écoulement(De) ou ETR est exprimée par la formule suivante:

Cette formule n'est valable que pour p compris entre :

 si P : Le déficit est indépendant de P et obtenu à l'aide de la formule suivante : De = 0,20 + 0,035t

 si P : Le déficit est égale à la précipitation : De = P.

Ou:

De : Déficit d’écoulement en (mm)

P : Précipitation moyennes annuelles en (m) λ: Paramètre dépendant de la température T: Température moyenne annuelle en(C°) Dans notre cas on a :

P= 1.016 (m) T= 18.16 (C°) λ=0.29

1/8λ=0.43 1/2λ=1.72

ETR=0.717 (m)=717(mm).

Paramètres P T L ETR

Station Achouat (1988 - 2015)

1016,76(mm) 18,16°c 1053.44 751.48 (mm)

ETR = P - λ P

Avec : λ = 1 / (0.8 + 0.14T)

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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III.4.2.Détermination du ruissellement et de l'infiltration :

 Le ruissellement

Ce paramètre joue un rôle très important sur le bilan hydrologique. Le ruissellement Superficiel est estimé à partir de la formule de Tixeront-Berkaloff :

Cette formule est applicable seulement lorsque la précipitation annuelle est inférieure à 600 mm. Dans notre cas les précipitations annuelle est égale 967.11 mm, ce qui implique que cette formule on ne peut pas l’utilisée, donc en utilise la formule de Numenchuk suivante :

Donc : R = (1.01676)

/3 R=0.3503mR= 350.3mm

R: ruissellement en mm,

P: précipitations moyennes annuelles en mm.

 L’infiltration :

Ce paramètre est aussi important du point de vue hydrologique, pour l’estimer on a la formule suivante:

P=ETR+R+I ==> I=P - (ETR+R)

L’application à la Station d'Achouat (période 1988 - 2015) :

 I=1016.76-(535.87+350.31) I = 130.58mm

Conclusion :

A partir de cette étude hydro climatologique du bassin versant d'oued Nil, on peut conclure que notre région d’étude est caractérisée par un climat méditerranéen intermédiaire (subhumide à humide), avec un hiver doux et un été sec.

Les précipitations moyennes annuelles sont de 1016.76mm alors que la moyenne annuelle de la température est de l'ordre de 18.16 °C pour une période allant de (1988-2015) à la station d'Achouat - Taher.

Le bilan hydrique de cette zone d'étude montre que :

 L'évapotranspiration potentielle calculée par la méthode de Thornthwaite est de 891.63mm.

R = P

/ 3(ETP)

Si : P < 600 mm

Chapitre III : Aperçu hydroclimatologique

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 L'évapotranspiration réelle selon Thornthwaite est de 535.87mm, qui correspond à 52.70% des précipitations moyennes annuelles.

 Le déficit agricole selon la méthode de Thornthwaite est de l'ordre de 356.12mm, qui correspond à 35.02% des précipitations moyennes annuelles.

 Le ruissellement obtenu est de 350.3 mm soit 34.45%.

 L'infiltration calculée est de l'ordre de 130.58 mm, cette dernière est relativement

faible est présente un pourcentage de l'ordre de 12.84% des précipitations moyenne

annuelles.

CHAPITRE IV : Aperçu hydrogéologique

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Introduction :

L’hydrogéologie est la science de l’eau souterraine. C’est une discipline des sciences de la terre qui a pour objectifs l’étude du rôle des matériaux constituant le sous-sol et les structures hydrogéologiques (aquifères) et ce par l'acquisition de données numériques par prospection ou l’expérimentation sur le terrain, afin de permettre la planification des captages.

Le secteur d'étude est le bassin versant d’oued Nil est caractérisé par L’abondance des ressources en eaux superficielles, mais l'absence des barrages dans le secteur nous oblige d'exploiter les eaux souterraines. De par l’étude hydrogéologique on va s’intéresser à :

 Suivre l’évolution spatio-temporelle du niveau piézométrique.

 Déterminer les caractéristiques hydrodynamique de l’aquifère.

 Classer l’aquifère suivant sa perméabilité.

 Définir les formations aquifères existantes IV.1. Aspect hydrogéologique :

 A. Classifications des formations géologiques selon leur intérêt hydrogéologique : En hydrogéologie, l'identification des formations et des structures géologiques permet la détermination des formations susceptibles ou non d'emmagasiner les eaux. Les principales formations lithologiques du secteur d’étude peuvent être regroupées en deux grands ensembles :

A.1. Des formations dunaires : On les trouve un peu partout dans la partie Nord.

A.2. Les alluvions du Quaternaire :

On les rencontre au niveau des basses vallées des oueds (Nil, Boukraa et Saayoud).

(Bechekite, 2005)

B. Caractéristique des aquifères de la région : B.1. Les formations dunaires :

Ce cordon dunaire est représenté par des sables anciens fins parfois consolidés, il se dépose sur les alluvions du Quaternaire, son épaisseur est importante, comme la montre l'étude géophysique. En conséquence ces dunes peuvent constituer un réservoir non négligeable mais leur position limitée par la mer nécessite une exploitation réglementaire. Ces dunes ont une mauvaise perméabilité (la présence des lentilles argileuses), celle-ci ralentisse l’écoulement de l'eau de la nappe vers la mer et empêche le cas échéant l’avancement rapide du biseau salé

B.2. Les alluvions du Quartenaire :

Ces formations sont les plus importantes du point de vue hydrogéologique, ce sont des

alluvions récentes et des cônes de déjection des différents oueds. Ils sont constitués