Caractérisation géomorphologique et morphométrique et impact sur l’érosion du bassin versant de l’Oued Boussiaba (wilaya de Jijel)

Mémoire de fin d’études

En vue de l’obtention du diplôme : Master 2 Académique en Géologie

Option :

Eau et Environnement

Thème

Membres de Jury

Présenté par :

Président : Kiniouar Hosine

Boudjadja Charifa

Examinateur Cheddad Souhila Khaled Lamia

Encadrant : Hamadou Noureddine

Année Universitaire 2017-2018

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

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Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département : des Sciences de la Terre et de l’Univers

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République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche SCIENTIFIQUE

SCIENTIFIQUE

Scientifique

ةــــعماـــج

يحي نب قيدصلا دمحم

-لجيج

-Université Mohammed Seddik Benyahia -Jijel

Caractérisation géomorphologique et morphométrique et

impact sur l’érosion du bassin versant de l’Oued Boussiaba

Remerciement

Avant tout, nous remercions Allah tout puissant qu'il nous a guidé tout

au long de nous vie, qu'il nous a donné le courage et la patience pour

dépasser tous les moments difficiles, qu'il nous a permis d’achever ce

travail et de pouvoir le mettre entre vos mains aujourd'hui.

Ce travail est l’aboutissement d’un long cheminement ou cours du quel

nous avons bénéficié de l’encadrement, des encouragements et du

soutien de plusieurs personnes au quelles nous tenons profondément et

sincèrement à remercier à cet égard, nous tenons à remercier Mr

« HamadouNoureddine »pour tout ce qu’il a fourni comme efforts pour

nous avoir procuré un sujet d’actualité et pour nous avoir encadré tout

au long de la préparation Du mémoire.

Nous adressons nos vifs remerciements à Mr«Rouikha

Youssef»,Mr«KiniouarHosine»,pour son soutien et ses encouragements.

Nous tenons nos familles et nos amis de loin qui nous ont soutenus

Toutes ces années, merci beaucoup.

Nous tenons à nos familles et amis soient de pris ou de loin qui nous ont

supporté et encouragé tout au long de ces années, un grand merci à tout

le monde.

Enfin, nous remercions les membres du juryqui nous font l’honneur

d’examiner notre travail.

Dédicace

Au nom de dieu le tout puissant qui m’a éclairé le bon chemin.

Je dédie ce travail :

A ma famille dont leurs mérites, leurs sacrifices. Les mots

Me manquent pour exprimer toute la reconnaissance,

La fiertéet le profond amour que je vous porte pour les sacrifices qu’ils

Ont consenti pour ma réussite,

Qu’ils trouvent ici le témoignagede mon attachement ma reconnaissance,

gratitude et respect,

que dieu leur préservent bonne santé et longue vie. J’essaierai

Toujours d’être vos espoirs.

A mes fiancil : azzedine

A mes chers frères

A toute ma grande famille sans exception.

A mes meilleurs amies : Fatima, Biso, Chocha, Iman, Faiza et Loubna.

A tous mes collègues de la promotion.

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

Dédicace

Au nom de dieu le tout puissant qui m’a éclairé le bon chemin.

Je dédie ce travail :

A ma famille dont leurs mérites, leurs sacrifices.

Les motsme manquent pour exprimer toute la reconnaissance,

La fiertéet le profond amour que je vous porte pour les sacrifices qu’ils

Ont consenti pour ma réussite, qu’ils trouvent ici le témoignage

De mon attachement ma reconnaissance,

Gratitude et respect,

Que dieu leur préservent bonne santé et longue vie. J’essaierai

Toujours d’être vos espoirs.

A mes chères soeurs : Fouzia,Rokia,Hassiba et Hayet .

A mes chers frères : Kamel, Karimerahimahoallahet Faiz

Ma nièce : Roua Lamar

A toute ma grande famille sans exception.

A mes meilleurs amies : Fatima , Ibtissam,Imane et Lamia

A tous mes collègues de la promotion.

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

Introduction Générale ... 1

1ere partie : Étude de cadre physique Chapitre -I- Présentation du bassin versant I. Présentation du bassin versant ... 3

I.1.Introduction ... 3

I.2.Situation géographique ... 4

I.3.Morphologie et relief ... 4

I.3.1. Les reliefs ... 4

I.3.2. Les pentes ... 5

I.4.Le couvert végétal ... 7

I.5.Caractéristiques socio- économiques ... 9

I.6. Occupation de la population active ... 9

Conclusion ... 10

Chapitre –II- Caractéristiques géologiques et lithologiques II. Caractéristiques géologique et lithologique ... 11

II.1. Géologie régionale ... 11

II.1.1. Les zones internes ... 11

II.1.2. Les zones externes ... 12

II.1.3. Les grands traits géologiques de Petite Kabylie ... 12

II.1.3.1. Le socle Kabyle ... 12

II.1.3.2. La dorsal Kabyle ... 12

II.1.3.3. L’Oligo Miocène Kabyle et les Olistostrome ... 13

II.1.3.4. Les série à caractère des flysch ... 13

II.1.3.5. Les Flysch Numidien ... 14

II.1.3.6. Les séries Telliennes ... 14

II.1.3.7. Le Miocène post nappe ... 14

II.1.3.8. Les roches magmatiques ... 14

II.2. Géologie locale ... 15

II.3. Classification lithologique du bassin versant de l’oued Boussiaba ... 15

III. Caractéristiques hydroclimatologiques ... 19

III.1. Introduction ... 19

III.2. Caractéristiques climatiques ... 19

III.2.1. La pluviométrie ... 19

III.2.2. Les températures... 23

III.2.3. L’humidité moyennes mensuelle Valeurs moyennes de l’humidité relative de l’atmosphère ... 24

III.2.4. Vitesses moyennes mensuelles des vents (m/s) ... 25

III.2.5. Combinaison des facteurs thermiques et pluviométriques (les zones Bioclimatiques (2006-2015) station de l’oued Boussiaba ... 26

III.2.6. L’aridité : station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 27

III.2.7. L’indice d’Emberger des zones bioclimatique, station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 28

III.2.8. Appréciation du bilan hydrologique pour la station dès l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 29

III.2.9. Cartographie de l’évapotranspiration potentielle (ETP) ... 29

III.2.10. Calcul de l’évapotranspiration potentielle (ETP) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 30

III.2.11. Calcul de l’évapotranspiration réelle (ETR) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 30

III.2.12. Cartographie de l’écoulement ... 31

III.2.13. Estimation du ruissellement (R) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 31

III.2.14. Calcul de l’infiltration (I) ... 31

III.2.15. Interprétation du bilan hydrologique ... 33

Conclusion ... 34

Chapitre-IV- Caractéristiques hydrologiques de l’aire d’étude IV. Caractéristiques hydrologiques de l’aire d’étude ... 35

IV.1. Introduction ... 35

IV.2. Estimation de l’apport moyen annuel selon les formules empiriques... 36

IV.2.1. Formule de SAIME ... 37

IV.2.2. Formule dite Algérienne ... 37

IV.3.1. Formule de MALLET et GAUTIER ... 39

IV.3.2. Estimation de débit maximum de crue de fréquence pour les différents temps De retour (oued Boussiaba) ... 39

IV.4. Détermination des transports solides spécifiques de l’oued Boussiaba(TSS) ... 40

IV.4.1. Différents types des transports solides ... 40

a. Transport en charriage au fond du lit... 40

b.Transport par saltation ... 40

c.Transport en suspension ... 40

IV.4.2. Estimation du transport solide (E) (approche déterministe) ... 41

IV.4.2.1. Formule de SAMIE ... 41

IV.4.2.2. Formule de Tixeron ... 41

IV.4.2.3. Formule de SOGREAH ... 41

IV.4.3. Détermination de l’érosion hydrique dans le bassin versant d’oued Boussiaba ... 42

IV.4.3.1. Pour l’indice orographique (H2/S) ... 42

IV.4.3.2. Pour l’indice de Fournier (IF) ... 42

IV.4.3.3. Caractérisation des TSS selon la formule de T’ixeront pour quelques bassins versant Des Côtiers Constantinois ... 43

Conclusion ... 43

Chapitre. V. Caractéristiques morphométriques du bassin versant de l’oued Boussinba V. Caractéristiques morphométriques du bassin versant de l’oued Boussinba ... 44

V.1.Introduction ... 44

V.2.Les indices de relief hypsométrie ... 45

V.2.1. Hypsométrie ... 45  Altitude maximale ... 46  Altitude minimale ... 46  Altitude médiane H50% ...46  Altitude H5% et H95% ...46  La dénivelée spécifique ... 46

V.2.3. L’indice de pente globale (Ig) ... 47

V.3.Les indices morphométriques de la taille et de la forme ... 47

V.3.1. Indice de compacité ... 48

V.3.4. Indice d’élongation (E) ... 50

V.4.Les indices morphométriques de l’organisation du réseau hydrographique ... 50

V.4.1. Densité de drainage(Dd) ... 51 V.4.2. Fréquence de talweg ... 52 V.4.3. Tempe de concentration ... 52 V.4.3.1. Formula de Ventura ... 53 V.4.3.2. Formula de passini ... 53 V.4.3.3. Coefficient de torrentialité ... 54 Conclusion ... 55 2émme partie Application des SIG pour l’analyse et la cartographie Du risque érosion dans le bassin versant de L’oued Boussiaba Chapitre.VI. Méthode et outils d’analyse et de géotraitements du risque érosion VI. Méthode et outils d’analyse et de géotraitements du risque érosion ... 56

VI.1. Introduction ... 56

VI.2.1. Matériels et données utilisés ... 56

VI.2.1.1. Données utilisées ... 56

VI.2.1.1.1. Le système d’information géographique (SIG) ... 56

VI.2.1.2. Logiciels utilisés pour la structuration des données et géotraitment... 57

VI.2.2.Approche et méthode d’analyse spatiale ... 57

VI.2.2.1. Organigramme adopté dans cette étude ... 57

VI.2.2.2. Les paramètres de la vulnérabilité érosion ... 59

a. Facteur pente ... 59

b. Facteur lithologie ... 60

c. Facteur végétation ... 61

Boussiaba

VII. Spatialisation de degré du risque érosion dans le bassin versant de l’oued

Boussiaba ... 64

VII.1. Introduction ... 64

VII.2. Vulnérabilité union, pente et lithologie ... 64

VII.3. Vulnérabilité union pente, lithologie et végétation ... 66

VII.4. Méthodes adéquates pour lutter contre l’érosion des terres et l'envasement Du barrage ... 68

VII. 4.1. La politique de lutte contre l’érosion en Algérie ... 69

VII.4.2. Stratégie antiérosive et la maitrise de l’érosion dans le bassin versant D’oued Boussiaba ... 70

Conclusion ... 71

Conclusion générale ... 72 Références bibliographiques

Tableau. 1. Les pentes de bassin versant ... 7 Tableau .2. Bassin versant d’oued Boussiaba : occupation du sol ... 8

Tableau.3. Superficie dans le bassin versant des communes visées (TECSULT International

Limitée) ... 9

Tableau.4. Portion de la commune dans le bassin versant (TECSULT International Limitée)

... 9

Tableau 5 : Répartition de la population occupée par secteurs d’activité ... 10

Tableau.6. Répartition des communes selon la zone géographique et La typologie

agro-écologique (TECSULT International Limitée) ... 16

Tableau.7. Dureté des roches Bassin versant ... 20 Tableau.8. Précipitations moyennes mensuelles, station de Boussiaba (2006-2015) ... 21 Tableau .9. Précipitations moyennes saisonnier (mm), Station Boussiaba

(2006-2015) ... 22

Tableau.10. Température maximale et minimale (en C°) (2006-2015) station de l’oued

boussiaba ... 23

Tableau. 11 : humidité moyenne mensuelle (%) Station de l’oued boussiaba

(2006-2015) ... 24

Tableau. 12 : Vitesse moyenne mensuelles des vents (m /s) Station de l’oued Boussiaba

(2006-2015) ... 25

Tableau. 13. Bilan hydrologique - Station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 32 Tableau. 14. Bilan d’estimation de l’apport moyen annuel et lame d’eau écoulée

Selon les formules utilisées ... 38

Tableau.15. Débit maximum de crue de fréquence pour les différents temps de retour .. 40 Tableau 16. Bassins versants : Coefficient de perméabilité (A) ... 41

différentes formules empiriques ... 42

Tableau.18. Présentation des bilans de calcule des transports solides spécifiques ... 43

Tableau.19.Superficie en km2de bassins versant ... 45

Tableau.20. Périmètre sen km de bassins versant ... 45

Tableau .21.La classification de l'ORSTOM ... 47

Tableau. 22. Classification de LORSTOM ... 47

Tableau. 23. Résultat des indices de compacité du bassin versant et les sous-bassins .... 48

Tableau. 24. Résultat de l’indice de circulation du bassin versant et les sous-bassins .... 49

Tableau.25.Les résultats des indices d’élongation ... 50

Tableau.26.Caractéristiques mophométriques du réseau hydrographique (écoulement permanent) ... 51.

Tableaux.27.Caractéristiques mophométriques du réseau hydrographique (écoulement temporaire) ... 51

Tableau.28.Résultat de la densité de drainage ... 52

Tableau.29.Les résultats de fréquence de talweg. ... 52

Tableau.30. Temps de concentration (Tc) selon les différentes formules ... 54

Tableau.31. Résultat des coefficients de torrentialité ... 54

Tableau.32. Classes des pentes en fonction de leur sensibilité à l’érosion ... 60

Tableau.33.Lithologie et sensibilité de l’érosion dans bassin versant. ... 61

Tableau.34.Végétation et la sensibilité de l’érosion dans bassin versant. ... 62

Tableau.35. Règle de géotraitement : union pente, lithologie ... 64

Tableau.36. Répartition surfacique des classes de vulnérabilité Érosion (union pente, lithologie) ... 66

Tableau.37. Règle de géotraitement : union pente, lithologie et végétation ... .66

Tableau.38.Répartition surfacique des classes de vulnérabilité érosion (union pente, lithologie et végétation) ... 68

La liste des figures :

Fig.1 .Localisationde bassin versant d’oued Boussiaba ... 3

Fig.2.Bassin versant d’oued Boussiaba : hypsomitrique (sourcecarte d’A. Kechra (1-2 ;3-4 ; 5-6 ;7-8), carte de Collo (5-6), carte de S. Driss (1-2 ;3-4) topographique1/25000) ... 5

Fig.3.Carte des pentes (source MNT) ... 6

Fig.4. Carte occupation du sol de Bassin versant... 8

Fig.5.Schéma structurale de la méditerranée occidentale ... 11

Fig.6. Carte représente lithologie de bassin versant d’oued Boussiaba Source (carte d’Ain-Kechra et Sidi Driss) ... 17

Fig.7. Nord-est algérien : Zones bioclimatiques, (Côte M., 1998) ... 20

Fig.8. Distribution des Précipitations moyennes annuelles en mm, station Boussiaba (2006-2015) ... 21

Fig.9. Distribution des Précipitation moyennes mensuelles (mm), Station de Boussiaba : (2006-2015) ... 22

Fig.10. Répartition (pourcentage) des précipitations moyennes saisonnières (mm), Station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 22

Fig.11. Courbe des températures maximale et minimale (2006-2015) station de l’oued Boussiaba ... 24

Fig.12. Humidité moyenne mensuelle (%) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 25

Fig.13.Vitesse moyenne mensuelles des vents (m /s) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) ... 26

Fig.16. Nord –est Algérien : Évapotranspiration potentielle moyenne annuelle

ANRH (1965 – 94) ... 29

Fig. 17. Écoulements moyens annuels du Nord-est de l’Algérie ANRH ; 1965 à Aout 1994 ... 31

Fig. 18. Représentation graphique du bilan hydrologique.(2006-2015) station de L’oued boussiaba ... 33

Fig.19. Carte de réseau hydrographique ... 36

Fig.20. Carte de sous bassins ... 44

Fig.21. Carte de courbe hypsométrique ... 46

Fig.22. Organigramme de la méthodologie suive dans ce mémoire ... 58

Fig.23.Carte des classes des pentes ... 59

Fig.24.Carte des pentes et sensibilité à l’érosion ... 59

Fig. 25.Carte de classe de dureté des roches ... 60

Fig.26 Carte Lithologie et sensibilité à l’érosion ... 60

Fig.27.Carte de la classe de végétation ... 62

Fig.28.Carte végétation et sensibilité à l’érosion ... 62

Fig.29.Carte de Vulnérabilité érosion (union pente, lithologie) ... 65

Introduction générale

Selon (Boukhrir,R, 2001 et Bellatrache , A,1987)Le Nord-est Algérien est particulièrement exposé au risque de l’érosion. Ceci est dû à de longues périodes sèches suivies d’orages avec de violentes chutes de pluies érosives, tombant sur des pentes raides aux sols meubles.

Dans certaines parties de la région méditerranéenne, l’érosion a atteint un niveau d’irréversibilité et dans quelque -unes elle a pratiquement cessé car il n’y a plus de sol avec un taux très faible de régénération. On considère que toute perte de sol de plus de 1 t/ha/an peut être considérée comme irréversible dans une courte période de 50-100 ans. Des pertes de 20 à 40 t/ha lors d’orages ponctuels, ce qui peut arriver tous les deux ou trois ans, sont mesurées régulièrement en Europe et jusqu’à 100t/ha lors d’événements particulièrement violents (Morgan, 1992).

En effet, en Tunisie septentrionale l'érosion hydrique menace environ 3 millions d'ha dont 1,5 millions est gravement affecté par une érosion forte à moyenne (ACHOURI M., 1995).

 Problématique de l’érosion en Algérie

En Algérie, l’eau est limitée, sa répartition inégale temporaire spatiale, la perte de capacité des retenues de dragage par leur envasement contenu est considérée comme un problème dramatique à l’échelle nationale. La récupération de la capacité perdue des retenues par des techniques de barrage ne parvient pas à résoudre le véritable problème.

 Causes du risque érosion

Les principales causes de l’érosion des sols restent les pratiques culturales inappropriées, la déforestation, surpâturage et les activités de construction.

 Évaluation du risque érosion

Pour évaluer le risque d’érosion du sol, différentes approches peuvent être considérées. Une distinction peut être faite entre les approches basées sur l’expertise (approche déterministe) et les approches basées sur la modélisation de wischmeier.

Parmi les’ études dévaluations du risque érosion en Algérie, l’étude effectuée par Bellatrach (1987) dans la région de medias, montre une carte de risque établir à l’aide de système d’informations géographiques (SIG).

Les bassins versants de nord-est Algérie, notamment le bassin de Boussiaba bien arrosés, présentent une vulnérabilité érosion très accélérée. La cartographie de risque érosion dans le bassin versant objet d’étude a nécessité l’analyse de l’étude de plusieurs facteurs ayant impact sur l’aléa érosion, (pente, lithologie et végétation).

 L’érosion dans la zone d’étude

D’après l’étude effectuée par la coopération canadienne TECSULT International Limitée, l’érosion du bassin versant en amont de la retenue du barrage de Boussiaba, sous toutes ses formes- laminaire, en rigole, en ravines des berges, glissement de terrain, coulées de boue, etc.- est à l’origine de l’envasement de retenue.

Les conséquences de l’érosion ne se limitent pas à l’envasement des retenues. L’érosion contribue aussi à la perte de la couche arable, la plus fertile du sol, diminuant sa productivité et dégradant la qualité des eaux de surface.

 Cette étude vise les objets, suivant

- Localiser (cibler) les zones à fortes sensibilités érosion dans le bassin. - Diminution de la dégradation spécifique des sols (Ds) en amont du bassin. - Etalement de la durée de vie de barrage

- Augmentation de la capacité de la retenue du barrage.

Pour déterminer la problématique la méthode adoptée dans cette étude est basé sur une approche multifactorielle quantitative qualitative développée par-là (FAO-UNEP 1997) dans le cadre d’un plan d’action pour la zone « Méditerranée » à l’aide d’un système d’informations géographiques (SIG).

Cette étude sera présente comme suit :

Première partie :

Caractérisation et détermination des déférents paramètres morphologiques, géologiques et hydroclimatologiques et morphométriques ayant impacté sur le risque l’érosion.

Deuxième partie :

Création des banques des données numériques localisables (géodatabase) sur le bassin notamment les paramètres tels que : le facteur pente, le facteur lithologie et le facteur végétation.

Finalement l’intégration de ces facteurs d’un SIG nous permettrons d’établir des cartes de risque d’érosion de bassin d’objet étude renferme quatre classes de sensibilité des sols : faible, moyenne, forte et très forte. Les zones fortes et très forte exigent des interventions pour lutter contre l’érosion.

I. Présentation du bassin versant I.1.Introduction

Les bassins versants des Côtiers Constantinois, trouvent leur origine sur les versants très arrosés du bourrelet tellien. Ils occupent les régions nord constantinoises de Béjaia à l’Ouest jusqu’à Annaba à l’Est. Le bassin versant de Boussiaba fait partie des Côtiers Constantinois,

couvre une superficie de 391.79 km2 et un périmètre de 109.35 km.

I.2.Situation géographique

Le bassin versant de l’oued Boussiab a est situé à l’ouest de la ville d’El Milia. Au Nord, le bassin est entouré par la route de wilaya W39. Il est drainé par l’oued Boussiaba voire (figure 1). Ce bassin versant est compris entre :

-

Les longitudes : 6° 18’à 6° 32’. Est.

-

Et les latitudes : 36° 34’ à 36° 53’. Nord

I.3.Morphologie et relief I.3.1. Les reliefs

Le bassin versant de l’oued Boussiaba est caractérisé par une topographie accidentée (figure 2) dont les altitudes augmentent progressivement vers le sud, allant de 35 à 1350 mètres.

Sur le plan morphologique, le bassin renferme les unités topographiques suivantes :  Les zones des plaines : situé dans la vallée d’oued kef Rhoul, oued Melab, oued Astour.  Les zones montagneuses : situées autour de la vallée, caractérisées par une couverte

Fig.2. Bassin versant d’oued Boussiaba : hypsomitrique (sourcecarte d’A. Kechra (1-2 ;3-4 ;5-6 ;7-8), carte de Collo (5-6), carte de S. Driss (1-2 ;3-4) topographique1/25000)

I.3.2. Les pentes

Selon la carte des pentes (figure 3), le bassin versant de l’oued Boussiaba est caractérisé par des classes de pente allant de 0% à plus 35%. L’objectif prévu à travers la réalisation de cette carte, ne demeure pas uniquement dans la connaissance de répartition spatiale des

différentes classes des pentes retenues, mais il vise surtout l’analyse des phénomènes naturels existants et la détermination du rôle de la pente en tant que facteur fondamental d’explication et d’analyse des formes de l’érosion et des aspects du relief.

Tableau .1. Bassin versant d’oued Boussiaba : Les pentes

Classe des Pentes Superficie en km2 Superficie en %

0-3 % 37.02 9.45

3-12% 87.30 22.28

12-25% 95.14 24.28

25-35% 63.10 16.11

>35% 109.23 27.88

L’examen de (tableau 1) montre que le bassin objet d’étude renferme cinq classes des pentes :

- Les pentes très faibles (0-3 %) : occupant une superficie faible (37.02 km2), cette classe est fréquente dans de nombreux secteurs, notamment dans la vallée de l’oued d’el melab à l’est de bassin versant, ainsi que dans la vallée d’oued d’el mekmel à l’Oust du bassin versant

- Les pentes faibles (3-12%) : couvrant une superficie de 87.30 km2, soit 22.28% de la surface totale du bassin-versant, cette classe est surtout localisée dans la partie Nord (mechtet el kedia), et dans quelques secteurs dans la vallée d’oued boussiaba.

- Les pentes moyennes (12-25%) : s’étalent sur une superficie de 95.14 km2. Cette classe s’observe sur les versants inferieurs, elle est fréquente sur la moyenne montagne de la partie méridionale du bassin versant caractérisée par des formations lithologie grés, schiste et les argiles.

- Les pentes fortes (25-35%) : occupant une superficie de 63.10 km2, cette classe est fréquente, surtout dans la partie du nord-est et Sud-est et Sud-ouest du bassin versant objet d’étude.

- Les pentes très fortes (>35%) : Elles couvrent une superficie de l’ordre de 109.23 km2, soit 27.88% de la superficie totale du bassin, cette classe est fréquente, surtout dans la partie du nord-est et Sud-est et Sud-ouest du bassin versant.

I.4.Le couvert végétal

Le bassin versant est couvert à plus de 60% par les strates de maquis et les massifs forestiers. Bien que les grandes cultures n’occupent qu’environ 26%du bassin, elles sont parsemées sur l’ensemble du territoire. Les terres caractérisées par un couvert végétal dégradé représentent près de 2% de la superficie totale du bassin. En général, ce sont des zones dénudées exposent un processus avancé de dégradation des sols.

Fig.4.Bassin versant d’oued Boussiaba : occupation du sol (source TECSULT International Limitée modifié.)

Tableau .2.Bassin versant d’oued Boussiaba : occupation du sol.

Végétation Vulnérabilité Superficie km2 Superficie %

Forêt dense Faible 11.53 2.94

Foret claire Moyen 90.00 22.97

Maquis Moyen 166.46 42.49 Agriculture Fort 101.87 26.00 Arboriculture Moyen 6.27 1.6 Terrain nu Très fort 7.84 2.00 Barrage / 7.80 7.80 1.99

I.5. Caractéristiques socio- économiques

Le bassin versant de Boussiaba recouvre une étendue de 391.79km2. Il répartit sur les

wilayas de Skikda et de Jijel (tableau 3).

Tableau .3. Superficie dans le bassin versant des communes visées. (TECSULT International Limitée)

Wilaya Commune Superficie en km2

Jijel Ghebbala milat 94.9

Jijel El Milia 29.9

Jijel Settara 66.5

Skikda Ain Kechera 65.8

Skikda Beni Oulbane 26.3

Skikda Ouldja Boulbellout 65.2

Skikda Oum Toub 42.6

Total - 391.79

Les communes les plus fortement représentent dans ce bassin versant (tableau 3) sont celles de Ghebbala Milat et de Settara pour la wilaya de Jijel et d’Ouldja Boulbellout, et Ain Kechera pour la wilaya de Skikda dont la quasi-totalité du territoire s’y trouve alors que les autres y sont représentés dans des proportions variables.

Tableau .4. Portion de la commune dans le bassin versant :(TECSULT International Limitée)

Wilaya Communes Portion de la commune dans le bassin versant % du bassin versant constitué par la commune

Jijel Chebbala milat 75.7 % 24.22

Jijel El Milia 11.8% 7.63

Jijel Settara 95.7% 16.97

Skikda Ain Kechera 45.6% 16.79

Skikda Beni Oulbane 16.4% 6.71

Skikda Ouldja Boulbellout 92.9% 16.64

Skikda Oum Toub 23.5% 10.87

I.6. Occupation de la population active

Sur le plan de la répartition de la population occupée par secteurs d’activités dans le bassin versant de Boussiaba, il ressort que les populations occupées dans les secteurs autres que les trois secteurs les plus importants (agriculture, industrie et BTP), représentent la partie la plus

Tableau.5. Répartition de la population occupée par secteurs d’activité

Wilaya Commune agriculture industrie BTP Autre Jijel Ghebbala milat 34% 3% 6 % 57%

Jijel El Milia 5.4% 9.1% 8.2% 77.4%

Jijel Settara 8.6% 4.9% 7.7% 78.8%

Skikda Ain Kechera 8.4% 5.6% 7.5% 78.5%

Skikda Beni Oulbane 34.8% 6.8% 7.3% 51.1%

Skikda Ouldja Boulbellout 10.1% 6.2% 12.5% 71.2%

Skikda Oum Toub 10.5% 7.7% 13.4% 68.3% D’après le (tableau 5), on remarque que la population la plus orientées vers l’activité agricole est celle des communes de Ghebbala Milat (Jijel) et Beni Oulbane avec un taux d’occupation dans l’agriculture de 34 % ; à l’inverse, celle dont la population active est la moins présente dans le secteur agricole est celle d’El-Milia (Jijel) avec un taux de 5.4% seulement dans l’agriculture.

Conclusion

Le bassin versant d’oued Boussiaba caractérisé par une topographie accidentée et un couvert végétal dégradé, constitue une zone vulnérable notamment au risque érosion hydrique. Les pentes dans le bassin versant objet d’étude, représente un facteur fondamental qui favorise l’érosion hydrique notamment durant les périodes pluvieuses.

II. Caractéristiques géologique et lithologique II.1. Géologie régionale

Le bassin versant d’oued Boussiaba se situe à l’extrême nord de l’Algérie, dans le massif de la petite Kabylie. Ce dernier appartient à la branche Sud de la chaine « Maghrébides ».

Du point de vue structural, les Maghrébines algériennes sont constituées de plusieurs nappes charriées sur la plate-forme Africaine Transversalement, on distingue :

Fig. 5. Schéma structurale de la méditerranée occidentale (Durand Delga, et Fondboté ; 1980)

II.1.1. Les zones internes

Situées au Nord, elles comprennent (figure 5) :

a) Un socle antétriasique recouvert d’une série sédimentaire écaillée (antérieur à -200

million d’années)

b) Des terrains cambriens à carbonifère métamorphique et leur couverture Mésozoïque et

Tertiaire formant la dorsale calcaire (Entre -200 et -65 million d’années). Ces zones internes sont surtout développées à l’Est d’Alger ou elles constituent les massifs de Grand et petite Kabyle. A l’Ouest d’Algérie les massifs du Chenoua et le Cap Ténès en sont des témoins, réduits aux unités de la dorsale calcaire. Les zones internes chevauchent le

domaine des Flysch et le domaine Tellien. En Petite Kabyle, les chevauchements sont très plats.

II.1.2. Les zones externes

Situées plus au sud, elles regroupent (figure 5) :

a) Des nappes des Flysch, caractérisées par des formations détritiques argilo-gréseuses d’âge Crétacé/Eocène.

b) Des nappes telliennes composées essentiellement les séries marno-carbonatées d’âge Crétacé/Eocène.

Ces domaines apparaissent actuellement sous formes d’unités tectonique anormalement superposées les unes aux autres et charriées sur l’avant pays hodné en plus au sud. Ils sont recouverts par en ensemble détritique, allochtone, le Numidien, dans la position est discutée, et par une formation poste-nappe du Néogène et les Flysch.

II.1.3. Les grands traits géologiques de Petite Kabylie

En Petite Kabylie, les grands traits géologiques peuvent être résumés des travaux de (M. Durand Delga, 1955 et J.P. Bouillin, 1997). Classiquement en (figure 5) :

 Le socle Kabyle,

 Les séries de la chaine calcaire (ou dorsale Kabyle),  L’Oligo Méocène Kabyle et l’Olistostrome,

 Les séries à caractère Flysch,  Les séries Telliennes.

II.1.3.1. Le socle Kabyle

Les formations cristallophylliennes du socle Kabyle sont largement représentées en Petite Kabyle, elles comportent deux grand ensemble (Bouillin, 1977) :

- Un ensemble inferieure constitué de gneiss fins ou ouillés, à intercalation de marbres et

d’amphibolite et un ensemble supérieure constitué des schistes satinés ou s’intercalent localement des grés.

- Et des porphyroïdes Oeillée, cet ensemble est surmonté en discordance pae des

formations siluriennes (Durand Delga, 1995).

II.1.3.2. Le dorsal Kabyle

Elle est nommées « chaine liasique » (Durand Delga, 1969), « chaine calcaire » (Durand Delga, 1969) et enfin « dorsale Kabyle » (Durand Delga, 1969).

Elle marque, grâce à ses reliefs carbonatés, la limite entre le socle Kabyle au Nord et les zones Telliennes au Sud (figure 5) dans la région d’El Milia, la dorsale Kabyle est absente à l’affleurement.

II.1.3.3. L’Oligo Miocène Kabyle et les Olistostrome

 L’Oligo Miocène Kabyle

C’est une formation détritique qui comporte trois termes lithologiques (Bouillin, 1977) (la figure 5).

 Un conglomérat discordant sur le socle a la base,

 Des grés micacés à débris de socle associés à des pélite micacées,

 Des silexites au sommet.

 Les Olistostrome

Ces formations tectonosédimantaire, constituées des Flysch massylien et Mauritanien, reposent sur l’Oligo-Miocène Kabyle. Des passées de grés micacés semblable à ceux de l’OMK peuvent se trouves intercalées entre les flysch.

II.1.3.4. Les séries à caractère des flysch

Caractérisées par des formations détritiques argilo-gréseuses d’âge Crétacé/ Eocène (figure 5) elles sont subdivisées en deux types principaux :

 Les Flysch Mauritanien

Comporte de bas en haut (Bouillin, 1977) :

 Un pré Flysch calcaire du Tithonique-Néocomien

 Un ensemble à grés homométrique à cassure verte (Flysch de Guerrouch) attribué

à l’Albo-Aptien.

 Des phtanites rouges et blanc de la Cénomanienne supérieure.

 Un Sénonien Microbrèchiques.

 Au sommet, des conglomérats puis des grés micacés Tertiaires.

 Les flysch Massylien

Il présent une série allant du Néocomien au Lutétien terminale et regroupe troit ensembles (Bouillin, 1977) :

 A la base, le Flysch Albo-Aptien composé d’argiles et de grés quartzitiques.

 Ensuite, un ensemble comprenant des calcaires fins.

II.1.3.5. Les Flysch Numidien

Il faut signaler la présence des flysch Numidien qui affleure dans la région (figur5). Cette dernière comprend de bas au haut (Bouillin, 1977 ; Vila, 1980) :

 Des argiles sou-Numidiennes, de teinte verte, rouge ou violacée.

 Des grés Numidiens à quartz roulés

 Des marnes avec de siléxites qui attiennent le Burdigalien basal. Le Flysch

Numidien constitué structuralement la nappe la plus haute de l’édifice alpin. Il est attribué en partie à l’Aquitano-Burdigalien.

II.1.3.6. Les séries Telliennes

Composées essentiellement des séries marno-carbonatées d’âge Crétacé/Eocène. Du point cette vue structurale, elles sont constituées par un empilement de trois grand nappes, ce sont du Nord ver Sud (Vila, 1980) :

 Les nappe épi-Telliennes : constituées de terrains marneux allant de l’albien au lutétien supérieur.

 Les nappes méso-Telliennes : qui montrent un dispositif de cinq écailles, formées de sédiments allant du sénonien au miocène.

 Les nappes infra- Telliennes : caractérisé par une structure chaotique, le trias gypsifère, le jurassique, et ont été remis en mouvement avec celui-ci. Ces glissements ont commencé dès l’Eocène supérieur et se sont poursuivi au cours de l’Oligocène et surtout au Burdigalien (Vila, 1980).

II.1.3.7. Le Miocène post nappe

Il est caractérisé par deux cycles sédimentaires :

 Un premier cycle, constitué de marnes grisés ou bleus, transgressive sur les terrains précédents.

 Un deuxième cycle, comprend essentiellement des grés provenant du Numidien.

II.1.3.8. Les roches magmatiques

Elles sont principalement représentées par :

Des phénomènes magmatiques d’âge Miocène se sont développés en petite Kabylie, ou des massifs des roches éruptives de type calco-alcalin sont mis en place (figure 5). Ils comprennent :

 Des granites qui occupent des surfaces importantes et qui sont réparé en deux massifs principaux (le massif de Cao Bougaroune au nord, et le massif des béni Toufout au sud) (Boullin, 1977).

 Des microgranites qui forment généralement de petits massifs éruptifs, localisés aux environs de Collo et d’El Milia,

 Des roches mésocrates a mélanocrates (diorite, gabbros) de moindre extension.

II.2. Géologie locale

Les données géologiques et lithologiques proviennent de la carte géologique en coupure spéciale 1 :100000 Kabylie de Collo établie dans le cadre de l’étude géologique de la Kabylie de Collo effectuée par Marcel Roubault (1934) et des cartes géologique 1 :50000 Ain Kechra et Sidi Driss.

Les cartes géologiques consultées indiquent la zone du bassin versant de Boussiaba montre trois types de lithologies : les roches sédimentaires, les roches métamorphiques et les roches plutoniques.

L’âge des roches sédimentaires s’étend à l’éocène quaternaire. Les roches métamorphiques apparaissent sous forme de gneiss et de schistes satinés. Roubault (1934) indique que les roches métamorphiques présentes sur sa carte et dans le bassin versant sont d’âge anté-nummulitique. Des roches intrusives granitoïdes sont également présentes au nord du bassin versant. Au contact avec les roches intrusives, les roches sédimentaires ont été métamorphisées.

La région du site du barrage est constituée de roches sédimentaires miocènes présentes sous forme d’argilites et de grès. Des roches éruptives – principalement des roches granitoïdes – apparaissent également dans la région. Au contact avec les roches métamorphiques, les roches sédimentaires ont été métamorphisées. Les affleurements sont peu nombreux dans la région. Une faible couverture de sol résiduel a été mise à jour dans la zone du réservoir.

Sur la carte géologique consultée, les dépôts meubles sont principalement localisés le long des oueds et sont de nature alluviale.

Les vallées principales des oueds, sont recouvertes par des alluvions anciennes et actuelles (sont constitués, de sables et de limons argileux). Les sondages ont montré une épaisseur d’une dizaine de mètre pour ces dépôts.

La superficie occupée par chaque formation a été calculée en km2 ainsi que le pourcentage

par rapport à la superficie totale du bassin versant à l’aide du logiciel Arc Gis.

II.3. Classification lithologique du bassin versant de l’oued Boussiaba

La structuration et l’analyse spatiale de la carte lithologique du bassin versant de l’oued Boussiaba sur logiciel Arc Gis a permis de dégager plusieurs classes de dureté des roches (tableau 6).

Tableau .6. Bassin versant d’oued Boussiaba : Dureté des roches

Lithologie Dureté des roches

Superficie km2

Superficie %

-Roche volcanique indifférenciées -cipolins et cacshiste -Grés -calcaire à silex -Roche métamorphique Roche à résistance élevé 36.77 9.381 -Calcaire marneux -Schiste, ardoise et phyllade

-Schiste, grés (gréseux) -Brèches et conglomérat Roche à résistance moyenne 72.93 18.61 -Granite microgranite -Gneiss granulitique à muscovites

(Très altéré) Roche à résistance faible 75.37 19.24 -Marne -Dépôts meubles Argile Numidien Roches non résistantes (meubles) 206.70 52.75

Fig.6. Bassin versant d’oued Boussiaba :Lithologie (Source carte géologique 1/50000Ain-Kechera _ Sidi Driss)

(Le tableau 6) ci-dessous montre les différentes zones dont les valeurs sont distinguées (érodibilité élevé, moyenne, et faible) de différentes formations lithologiques du bassin versant de l’oued Boussiaba.

a- Roche à résistance élevé : elles sont représentées dans l’aire d’étude pour l’essentielle

par des formations volcaniques indifférenciées, cipolin et calschiste, grés, calcaire à silex

et roches métamorphique avec une superficie de 36.77 km2, soit 9.381% de la zone

d’étude.

b- Roche à résistance moyenne

:

elles sont représentées pour l’essentielle par des formations calcaires marneux, schiste, -ardoise –phyllade, schiste-grés (gréseux) et

brèche et conglomérat avec une superficie totale de l’ordre de 72.93 km2, soit 18.61% de

la zone d’étude.

c- Roche à résistance faible

:

les unités à résistance faible

sont

représentées dans le bassin objet d’étude par les granites microgranite et gneiss granulitique à moscovite (très altéré)

et s’étalent sur une superficie de 75.37 km2, soit 19.24% de la zone d’étude.

d- Roches non résistantes (meubles)

:

les formations meubles, sont représentées dans la zone d’étude par les marnes, dépôt meuble et les argiles avec une superficie de 206.70

km2, soit 52.75% de la zone d’étude.

Conclusion

Les formations lithologiques qui affleurent dans le bassin versant de L’oued Boussiaba, notamment les formations meubles entraînent une influence sur l’arrangement d’un réseau de ravins et ravines. Elles représentent un facteur important qui favorise l’érosion dans le bassin versant objet d’étude.

III. Caractéristiques hydroclimatologiques

III.1. Introduction

L'eau jeu un rôle fondamental dans les processus de l’érosion notamment dans les terrains meubles caractérisés par des reliefs accidentés. Donc nous avons opté à une analyse de toutes les données pluviométriques de la région étudiée et l’étude du facteur température et de combinaison aux données pluviométriques on s’attachera plus particulièrement à déterminer les apports dans notre région d’étude, en mettant l’accent sur les quantités d’eau infiltrées dans le sol, et celles perdues par évapotranspiration.

La connaissance de tous ces facteurs sera en fin de compte résumée par un bilan hydrographique.

III.2. Caractéristiques climatiques

L’étude des valeurs de précipitations et de températures des années 2006-2015 (ANRH) des stations de l’oued Boussiaba permettra de connaitre et apprécier les caractéristiques hydroclimatologiques du site étudié et de déceler leurs variations ayant affecté le climat de cette région. Plus encore que les facteurs morphologiques, lithologiques, et biogéographiques, les conditions climatiques d’un bassin versant jouent un rôle capital dans le comportement hydrologique des cours d’eau (Roche, M. 1963).

III.2.1. La pluviométrie

L’aire d’étude qui fait partie de l’Atlas Tellien et caractérisé par un climat tempéré et humide distingué par un été sec et chaud, et un hiver doux et humide avec des précipitations annuelles oscillant entre 900 et 1200 mm, avec des températures qui avoisinent 29°C en été et qui peuvent descendre au-dessous de 12°C.

Figure .7. Nord-est algérien : Zones bioclimatiques, (Côte M., 1998)

D’après la carte simplifiée des zones bioclimatiques de l’Est algérien, (figure 7) établie par M.Côte, 1998, le bassin versant de l’Oued Boussiaba appartient à l’étage bioclimatique humide. Deux groupes de facteurs, géographiques (éloignement par rapport à la mer, altitude, exposition des versants par rapport aux vents pluvieux du Nord-Ouest) et météorologiques (déplacement des masses d’air polaire océanique, froid et humide, des masses d’air tropical chaud et humide de l’Atlantique Sud et enfin des masses d’air tropical continentale ou anticyclone saharien) influencent la répartition spatiale des précipitations mais aussi les structures des régimes pluviométriques (Chaumont M. et Paquin C., 1971).

Tableau.7. Précipitations moyennes annuelles, station de Boussiaba (2006-2015)

Années Précipitations en (mm) 2006 – 2007 866,4 2007 – 2008 1147,8 2008 – 2009 1190,2 2009 – 2010 1100,3 2010 – 2011 1190,1 2011 – 2012 1232,6 2012 – 2013 1338,7 2013 – 2014 1032,1 2014 – 2015 1265,0 moyenne annuelle (mm) 1151,466665

Le choix de cette série s’étale sur 9 ans vise à définir le régime pluviométrique des milieux en question et d’identifier la nature de la manifestation des années sèches 866.4 de celles des humides 1338.7.

Fig.8. Distribution des Précipitations moyennes annuelles en mm, station Boussiaba (2006-2015)

Tableau .8. Précipitations moyennes mensuelles, station de boussiaba (2006-2015) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 2006 -2007 2007 -2008 2008 -2009 2009 -2010 2010 -2011 2011 -2012 2012 -2013 2013 -2014 2014 -2015 P ré ci p it at ion s (m m ) Mois Précipitations en (mm) Septembre 74,35 Octobre 126,52 Novembre 162,19 Décembre 192,37 Janvier 138,18 Février 164,85 Mars 148,07 Avril 74,11 Mai 43,94 Juin 14,27 Juillet 1,21 Août 11,39 moyenne 95,95

Fig.9. Distribution des Précipitation moyennes mensuelles (mm), Station de Boussiaba : (2006-2015)

Tableau .9. Précipitations moyennes saisonnier (mm), Station Boussiaba(2006-2015)

Saison Précipitations en (mm) Automne 121,02 Hiver 165,13 Printemps 88,7 Été 8,96

Fig.10. Répartition (pourcentage) des précipitations moyennes saisonnières (mm), Station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

D’après (le tableau8) et (figure.9), on remarque que les précipitations moyennes mensuelles les plus élevées station de Boussiaba, sont observées durant les mois d’Octobre, Novembre, Décembre, Janvier, Février, et Mars avec, 126.52, 162.19, 192.32, 138.18, 164.85, et

0 50 100 150 200 250 P ré ci p it at ion s (m m ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Automne Hiver Printemps Eté

P ré ci p it at ion s (m m )

148.07 mm respectivement. Par contre les moyennes mensuelles les plus baisses sont enregistrées durant le mois de Juin, Juillet et août avec 14.27, 1.21 et 11.39 mm respectivement.

Des précipitations extrêmes ont été enregistrées et des lames d’eau écoulées ont parfois dépassées le mètre durant les périodes des crues, pour l’année 2012-2013 ou la pluviosité a atteint 1338.7 mm.

D’après les résultats reportés dans les (tableaux 9) ci-dessus et (figure 10) nous

remarquons quel’ d’Hiver et l’Automne sont les saisons les plus pluvieuses, par contre l’été est la saison la plus sèche.

III.2.2. Les températures

La température constitue avec les précipitations l’élément majeur qui régit le climat d’une région. Elle constitue un facteur très important qui intervient dans le calcul de

L’évapotranspiration. C’est bien évident que les contrastes importants de température (écart considérable de température) entre le jour et la nuit à un effet négatif sur le comportement des sols et des roches. En effet, les contrastes importants de température entraînent la décomposition mécanique des roches.

Tableau.10. Température maximale et minimale (en C°) (2006-2015) station de l’oued Boussiaba

Mois temps max des mois (M) C°

temps min des mois (m) C°

temps moyenne des mois (M + m)/2 C° Septembre 36,54 15,93 26,23 Octobre 30,5 11,03 20,76 Novembre 26,39 8,88 17,63 Décembre 23,05 5,19 14,12 Janvier 20,57 4,82 12,69 Février 21,24 4,37 12,8 Mars 25,2 4,22 14,71 Avril 27,95 8,69 18,32 Mai 31,92 10,7 21,31 Juin 35,53 13,99 24,76 Juillet 38,67 18,13 28,4 Août 39,58 19,39 29,48 * m = Température moyenne des minimas du mois

* (M+m) /2 = Température moyenne du mois * M =Température moyenne des maximas du mois

Fig.11. Courbe des températures maximale et minimale (2006-2015) station de l’oued Boussiaba

L’examen de (Tableau 10) ci-dessous et la (Fig 11), montrent que la température moyenne interannuelle est de l’ordre de 20.1°C avec les mois les plus chauds sont : juin, juillet, août et septembre avec un maximum de température enregistré au mois d’août (39.58°C).

III.2.3. L’humidité moyenne mensuelle Valeurs moyennes de l’humidité relative de l’atmosphère

L’humidité relative est l’un des paramètres principaux du cycle hydrologique. Source de toutes les précipitations, elle conditionne l’évaporation. Le (tableau 11) montre que durent toute l’année, l’aire est relativement humide à plus de 40%. Il devient plus chargé pendant la période hivernale : l’humidité est à 54% en moyenne. Les périodes automnales et printanières se caractérisent par des valeurs intermédiaires 50%.

Tableau. 11. Humidité moyenne mensuelle (%) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

Mois Humidité (%) Septembre 51,72 Octobre 52,72 Novembre 52,94 Décembre 57,11 Janvier 54,22 Février 52,50 Mars 52,28 Avril 51,22 Mai 52,83 Juin 52,00 Juillet 48,55 Août 47,22 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Te m p é ra tu re (C °)

temps max des mois (M) C° temps min des mois (m) C° temps moyenn des mois (M + m)/2 C°

Fig. 12. Humidité moyenne mensuelle (%) station de l’oued Boussiaba (2006-2015) III.2.4. Vitesses moyennes mensuelles des vents (m/s)

Les données relatives au vent à la station d’oued Boussiaba, sont tirées du seltzer et reportées sur le (tableau12).

Les vents les plus fréquents durent l’hiver (supérieure à 3 m/s). Moins fréquents en été, ils sont dominés par les vents, dont la fréquence se situe (à 1 m/s).

Tableau. 12. Vitesse moyenne mensuelles des vents (m /s) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

Mois Vitesse des vents (m/s) Septembre 2,04 Octobre 2,81 Novembre 2,63 Décembre 2,77 Janvier 3,04 Février 3,29 Mars 2,64 Avril 2,00 Mai 1,44 Juin 1,15 Juillet 1,00 Août 1,51 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 H um idi té

Fig.13. Vitesse moyenne mensuelles des vents (m /s) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

III.2.5. Combinaison des facteurs thermiques et pluviométriques (les zones bioclimatiques (2006-2015) station de l’oued Boussiaba

Un mois sec est définit selon Gaussen et Bernault comme celui ayant un total de précipitation égale ou inférieur au double de la température moyenne du même mois (P≤ 2T). Le diagramme ombrothermique désigne une représentation graphique indiquant les variations conjointes de la température moyenne et des pluies mensuelles. Le diagramme ombrothermique est une représentation graphique des températures et quantités de précipitations moyennes mensuelles en un lieu donné. Il comporte un axe horizontal où sont placés les 12 mois de l’année et deux axes verticaux, un à gauche pour les précipitations et l’autre à droite pour les températures.

Selon les graphes ombro-thermiques ci-dessous (Fig.14) établis selon la règle de Gaussen (P=2T) on remarque que :

- La courbe des précipitations se situe au-dessous de la courbe thermique du mois de mi-avril à la fin du mois de septembre, tandis que du début d’octobre jusqu'à le mois d’avril la courbe thermique se trouve au-dessus de celle de la pluviométrie.

- La période humide s’étend de mi-septembre au mois d’avril. 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 V it e sse d e s ve n ts (m /s)

Fig.14. Graphe Ombro-Thermique, Station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

III.2.6. L’aridité : station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

L’indice d’aridité d’E. Martonne, est exprimé par la formule suivante :

I= _{𝑇𝑚𝑜𝑦 +10}𝑃𝑚𝑜𝑦

Avec :

I : Indice d’aridité d’E. Martonne.

Pmoy : Précipitation moyenne annuelle (mm). Tmoy : Température moyenne annuelle (°C).

I = __1151.47__ = 40.40 18.50+10

Aux différentes valeurs de I, correspondent des types de climat I<10 : la région devient très sec (très aride).

I<20 : la région est sec (aride). I <30 : la région est humide.

I>30 : la région devient très humide. I=40.40

Donc le climat de la zone d’étude est très humide.

0 25 50 75 100 125 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 Te m p é ra tu re (C °) P ré ci p it at ion ( m m )

III.2.7. L’indice d’Emberger des zones bioclimatique, station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

L’indice d’Emberger est exprimé par :

Q=_{(𝑀+𝑚)/2(𝑀−𝑚)}1000.𝑝 =_{(𝑀2−𝑚2)/2}1000.𝑝

P : précipitation moyenne annuelle. m = moyenne des minima du mois. M = moyenne des maximas du mois.

Q = pour la série de Seltzer : Pour la région de l’oued Boussiaba : P = 1151.47

M = 39.58 + 273,2 = 312.78 m= 4.22 + 273,2 = 277.42 Q = _{(950.2)/2(35)}1000.1151.47= 110.35

Donc d’après les données calculées : Q = 110,35 (L’indice d’Emberger).

m = 4.22 C° (moyenne des minima du mois).

Fig.15. Climat de l’Aire d’étude, station de l’oued Boussiaba (2006-2015) Selon la (figure 15) ci-dessus, la station de l’oued Boussiaba durant la période étudiée est

III.2.8. Appréciation du bilan hydrologique pour la station dès l’oued Boussiaba (2006-2015)

L’établissement d’un bilan hydrologique est essentiel dans les études hydro morphologiques. Il est donné par la formule suivante (G. Réméniéras, 1980) :

Avec :

P : Précipitation moyenne annuelle (mm). ETR : Évapotranspiration réelle (mm). I : Infiltration (mm).

R : Ruissellement (mm).

Wa : variation des réserves (souvent négligeable).

III.2.9 Cartographie de l’évapotranspiration potentielle (ETP)

La carte de l’ETP annuelle moyenne montre que les iso valeurs annuelles moyennes de la région d’étude comprise entre 1000 et 1100 mm (fig 16).

Fig. 16. Nord –est Algérien : Évapotranspiration potentielle moyenne annuelle ANRH (1965 – 94)

La cartographie des ETP dans le Nord-est Algérien (ANRH, 2003) elle donne les valeurs mensuelles et annuelles moyennes de l’évapotranspiration potentielles de manière générale c'est-à- dire, pour le site étudier nous avons remarqué l’insuffisance de la précision des valeurs présenter sur la carte.

III.2.10. Calcul de l’évapotranspiration potentielle (ETP) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

L’évapotranspiration potentielle (ETP) correspond à l’évapotranspiration d’une surface qui serait suffisamment approvisionnée en eau pour évaporer la quantité d’eau maximale permise par les conditions climatiques. A cet effet, Thornthwaite a établi une corrélation entre la température moyenne mensuelle et l’évapotranspiration potentielle mensuelle.

La formule utilisée pour le calcul d’ETP selon Thornthwaite est donnée comme suit :

ETP = 16 [10. T / I] a

Avec :

ETP : Évapotranspiration potentielle en mm.

T : Température moyenne mensuelle du mois considéré exprimé en °C.

I : Indice thermique annuel égal à la somme des indices mensuels des 12 mois de L’année. I= 12_𝑖=𝐼𝑖avec: i= [𝑡₅]1.514 a = 0.016. I + 0.5 I = 101.79 a = 2.13 RFU = 100 mm.

ETPC = ETP. K avec : ETPC : Évapotranspiration potentielle mensuelle corrigée. K : Coefficient de correction.

D’après les données de la station du bassin versant de l’oued Boussiaba : I = 101.79 et a = 2.13

III.2.11. Calcul de l’évapotranspiration réelle (ETR) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

- 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

ETR = 𝑝𝑖 + 𝑟𝑓𝑢 ; celle-ci est supposée mobilisée comme suit :

a) Si RFU antérieure est assez forte pour combler l’insuffisance de précipitation (P) ;

ETR = ETP.

b) Si RFU est insuffisante pour satisfaire l’évapotranspiration potentielle, l’ETR

III.2.12. Cartographie de l’écoulement

La carte des écoulements moyens annuels sur le Nord-est de l’Algérie, donne une

estimation des lames d’eau moyennes annuelles écoulées en surface au sein des bassins versants

de superficie inférieure à 1500 Km2. Elle est basée sur l’utilisation d’un modèle hydrologique

calé sur les observations de plusieurs stations de jaugeages.

Fig. 17. Écoulements moyens annuels du Nord-est de l’Algérie ANRH ; 1965 à Aout 1994

Selon la carte (Fig.17)la lame d’eaux moyennes annuelles écoulées de la zone d’étude est de 200 à 500 mm par année.

III.2.13. Estimation du ruissellement (R) station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

Selon Tixeront-Berkaloffle ruissellement est exprimé par :

R = 𝑃 3 3.[𝐸𝑇𝑃]2 Avec : P = 1151.47mm ; ETPc = 986.22 mm R= (1151.7) 3 3.[986.22]2 => R = 523.54 mm R (%)= 𝑅 𝑚𝑚 .100_{𝑃(𝑚𝑚 )} => R= 523.54.100_1151.47 =45.46% R = 45.46 %

Donc le ruissellement représente 45.46% des précipitations.

III.2.14. Calcul de l’infiltration (I)

L’infiltration est exprimée par la formule suivante : P = ETR+ R + I + Wa

I = 722.12– 523.54 = 198.58 mm => I = 198.58 mm.

I (%) = i mm .100_{p(mm )} => I= 198.58.100_1151.7 =17.24%

I = 17.24 % de précipitations.

Tableau. 13. Bilan hydrologique - Station de l’oued Boussiaba (2006-2015)

Mois Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun Juil Aout Année T(C°) 26,23 20,76 17,63 14,12 12,69 12,8 14,71 18,32 21,31 24,76 28,4 29,48 - I 12,3 8,63 6,74 4,81 4,1 4,15 5,12 7,14 8,98 11,27 13,87 14,68 101.79 ETP (mm) 120,16 73,01 51,55 32,12 25,59 26,06 35,05 55,94 77,19 106,27 142,32 154,1 - 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) 123,76 70,82 44,33 26,98 22,26 22,15 36,1 61,53 93,4 129,65 176,48 178,76 986.22 P (mm) 74,35 126,52 162,19 192,37 138,18 164,85 148,07 74,11 43,94 14,27 1,21 11,39 1151.47 P-ETPc (mm) -49,41 55,7 117,86 165,39 115,92 142,7 111,97 12,58 -49,46 -115,38 -175,27 -167,37 - RFU (mm) 0 55,7 100 100 100 100 100 100 50.54 0 0 0 - ETR (mm) 74,35 70,82 44,33 26,98 22,26 22,15 36,1 61,53 93,4 64,81 1,21 11,39 529,33 DA=ETPc-ETR 49,41 0 0 0 0 0 0 0 0 64,84 175,27 167,37 456,89 EX=P-ETR 0 0 73,56 165,39 115,92 142,7 111,97 12,58 0 0 0 0 622,12

T : Température moyenne mensuelle du mois considéré exprimé en C°.

I : Indice thermique annuel égal à la somme des indices mensuels des 12 mois de l’année. ETP : Évapotranspiration potentielle en mm.

K : Coefficient de correction.

P : Précipitations moyennes mensuelles en mm. RFU : Réserves facilement utilisable en mm. ETR : Évapotranspiration réelle en mm. DA : Déficit agricole.

Fig. 18. Représentation graphique du bilan hydrologique. (2006-2015) station de l’oued Boussiaba

III.2.15. Interprétation du bilan hydrologique

L’observation des données résumées dans (le tableau 13) permettent de déduire les résultats suivants :

- Les précipitations atteignent leur maximum au mois de décembre (192.37mm), alors l’évapotranspiration potentielle (ETPc) atteint son minimum au mois de février (22.15 mm). - L’évapotranspiration potentielle (ETPc) atteint son maximum (178.76 mm) au cours de la période sèche au mois d’Aout.

- L’excédent d’eau, les écoulements de surface y compris l’infiltration, s’étale du mois de novembre jusqu’au mois d’avril pour un total de 622,12mm/an ce qui représente 54% des précipitations.

L’accroissement du volume d’eau durant cette période (saturation du sol) dont l’apport de ruissèlement, estimé par la formule de Tixeront – Berkaloff, au niveau de la station l’oued Boussiaba est de l’ordre de 45,46%, et l’infiltration est de l’ordre de 17.24%. Ce qui rend l’instabilité du versant important.

- Le déficit agricole s’étale sur la durée sèche de l’année, du mois du Juin jusqu’au mois de Septembre.

- La recharge du sol en eau est effectuée durant les mois d’Octobre et Novembre, où le RFU est remplis durant la période de Novembre – Avril.

Conclusion

Les facteurs climatiques et hydrologiques jouent un rôle primordial dans l’équation générale du bilan hydrique et régissent par conséquent les processus hydro-géomorphologiques notamment l’érosion hydrique dans un bassin versant.

Les études précédentes ont montré que la plupart des risques liés aux phénomènes de l’érosion ont eu lieu durant les saisons de pluies (pluies torrentielles) et/ou, de la fonte des neiges selon les régimes hydrologiques.

IV. Caractéristiques hydrologiques de l’aire d’étude

IV.1. Introduction

Les études hydrologiques jouent un rôle fondamental dans les domaines de l’aménagement des bassins versants et des sciences environnementales notamment les risques liés à l’eau. Aucune station hydrométrique ne se trouve à l’intérieur du bassin versant de l’Oued Boussiaba. À défaut d’information hydrométrique sur le bassin versant objet d’étude, nous avons estimé les différents paramètres hydrologiques (écoulement, apport liquide, crues, transports solides spécifiques …) par des formules empiriques.

Fig.19. Bassin versant d’oued Boussiaba : Réseau hydrographique

Il existe plusieurs méthodes pour examiner et estimer l’apport moyen. Dans ce travail on peut mentionner les formules empiriques suivantes :

IV.2. Estimation de l’apport moyen annuel selon les formules empiriques

L’apport annuel est l’ensemble des écoulements superficiels arrivant par l'exutoire d'un bassin versant durant une année donnée. Ils peuvent être estimés :

- En volume annuel (V), exprimé en m3 ; (V = Q .31, 536).

- En débit moyen annuel (Q), défini en m3/s, égal au volume (V) divisé par le nombre de secondes dans l'année.

- En lame d'eau écoulée annuelle (Le), mm (Ec = V/S). IV.2.1. Formule de SAIME

a- Le = 𝒑0 2 (293-2,2 𝒔 ) Hm3

Le = lame d’eau écoulée (mm)

𝑝 0 = précipitation moyenne annuelle en (m)

S = superficie du bassin versant

Donc nous avons :

Le = 1,1517 (293-2,2 391.79𝑘𝑚 ⟹Le = 287.29mm

b- Le = 289(𝒑0 - 0.076)² avec

Le = lame d’eau écoulée (m)

𝑝 0 = précipitation moyenne annuelle en (m)

La lame d’eau sera donc :

Le = 289 (1.1517-0.076)² Le =334.41mm

L’apport liquide pour les deux équations sera donc : A= Le. S.10-3(Hm3). Avec

Ve = Le : lame d’eau écoulée (m) S = superficie du b.v en (Km²)

1- 𝑨 = 334.41X391.79.10-3

𝑨 = 131.02 Hm3

2- 𝑨 = lame d’eau écoulé

x

Surface de bassin (km2)

x

10-3

⟹ 𝐴 = 287.29x391.79x10-3

= 112.56 Hm3

IV.2.2. Formule dite Algérienne : elle s’écrit comme suit Le = 𝒑0 (1-10 – K 𝟐_𝒑𝒐 )

Avec Le = lame d’eau écoulée (m)

𝑝 0 = précipitation moyenne annuelle

K = coefficient dépendant de la surface du b.v

S = superficie du b.v en (Km²)

Donc : K = 0.18 – 0.01Log10 (391.97) ⟹ K = 0.18 – 0.01 (2.6) ⇒ K = 0.1541

La lame écoulée sera donc

Le = 𝑝 0 (1-10 – K 2_𝑝𝑜 ) = 1.1517 (1-10-0.1541 x 1,1517²) = 1.1517 (1-10-0.2044)

= 1.1517 (1- 1/100.2044 = 1.1517 (1- _1.6011 ) = 1.1517 (1- 0.6246) ⇒

Le = (1.1517) (0.3754) ⇒Le = 0.4323 m = 432.35 mm Donc l’apport sera :

𝐴 = 432.35 x 391.79 x10-3

.

𝑨 = 169.39 Hm3

IV.2.3. Formule de Mallet – Gauthier

Le = 0.6 𝒑0 (1- 10- 0.36.Po 2 )

Avec Po = précipitation moyenne annuelle (m)

Le = lame d’eau écoulée (m)

Donc : Le = 0.6 (1.1517) [1-10-0.36 (1.1517) ²)= 0.6 (1.1517) (1-10-0.36 (1.1517) ²) = 0.6910 (1-10-0.4775)

Le = 0.6910 (1-1/100.4775) = 0.6910 (1- _3.0021 ) = 0.6910 (1- 0,3331)= (0.6910) (0,6669)

⇒Le = 0.4608 m = 460.8 mm

L’apport sera donc :

𝑨 = Le.S. 10-3

= 460.8 x 391.79 x 10-3

⇒ 𝑨 = 180.54 Hm3

Les résultats tenus sont rassemblés dans le (tableau 14) ci-dessous.

Tableau.14 Bassin versant oued Boussiaba : Bilan d’estimation de l’apport moyen annuel et lame d’eau écoulée selon les formules utilisées

Formule Lame d’eau écoulée (mm) Apport annuel (Hm3

SAMIE A 287.29 Vs1 112.56 B 334.41 Vs2 131.02 Moyenne 310.85 Vm 121.79 ALGERIENNE 432.35 VA 169.39 MALLET- GAUTHIER 460.8 VM 180.54 Moyenne 303.102 VMoy 118.754

L’application des formules empiriques pour l’estimation de l’apport liquides pour le bassin versant de l’oued Boussiaba, ont permis d’engager les observations suivantes :