Cartographie et étude hydrochimique des eaux souterraines de la plaine de Tamlouka

Cartographie et étude hydrochimique des eaux souterraines de la plaine de Tamlouka

Géomorphologie

Les formes géomorphologiques existantes sont toutes liées à la tectonique qui a affecté la région « Notice explicative de la carte géologique de Constantine ». Le remplissage de la cuvette s’est effectué pendant la période Mio-Plio-Quaternaire, par le phénomène d’érosion du matériel existant dans la région limitrophe, les principales formes existantes dans la région sont :

Les Montagnes

A la bordure Nord-Ouest, de la plaine se situent les monts de Djebel Djaffa et Djebel Stitira constitués, essentiellement, par des formations carbonatées d’âge secondaire. Ils sont marqués par une tectonique cassante se manifestant par des failles et une intense fracturation. On y rencontre également Djebel Ain Debagh (992 m) Djebel Foum Ain Alik (1073 m) et Kef El Mohgan. La limite sud est marquée par les reliefs relativement modérés de la Chebka des Sellaouas (900-1189m). Vers le Nord Est, les collines du bassin d’Ain Makhlouf (900 m) constituent le prolongement oriental de la plaine. Au Nord, on rencontre l’unité numidienne le Dj. Ansel (1148m)

Cuvette (graben)

La cuvette de Tamlouka est marquée par un relief plat dont la pente générale est dirigée vers le Nord-Est ; l’altitude varie de 800 à 730m. La plaine de Tamlouka est la conséquence de mouvements tectoniques. Selon les données géophysiques, il s’agit d’un graben dont la base est probablement constituée de calcaires « métamorphisés » suite à la grande tectonique qui a affecté la région et cela à différentes profondeurs.

Les collines (horst)

Elles sont situées à mi-chemin entre Balta et Tamlouka ; ils sont la conséquence d’une compression N-W suivie par une distension Plio-Quaternaire subméridienne N-S. D’après C. Voute, les collines d’Ain Arko peuvent révéler une structure comparable à celle de Djebel Djaffa.

Le karst

La karstification est bien développée dans le calcaire de la région qui présente une microfracturation intense. En présence des eaux météoriques et par des processus chimiques et mécaniques cette fissuration va donner des formes karstiques telles que les cavités dans Chapitre I Cadre géographique et géomorphologique 7 Djebel Djaffa. Les fissures permettent une infiltration quasi-totale et rapide des eaux superficielles ; ce qui assure une alimentation efficace des réserves.

Les lits des oueds

On les rencontres dans les remplissages du Quaternaire dans la région traversées par les oueds qui creuse au fur et à mesure de temps, le matériel détritique est composé principalement de ; sable, gravier … etc.

Réseau hydrographique

Le réseau hydrographique (Fig. 2) présente un réseau de drainage très dense, constitué essentiellement par : Oued Mgaisba ; qui est tributaire de Oued Cheref, et ces affluents, Oued Maleh qui prend naissance dans les monts de Djebel Amar et rejoint Oued Mgaisba au centre dans la plaine. Notons aussi l’existence d’autres affluents tels que Oued Bardo et également de plusieurs chaabats qui descendent de Djebel Djaffa de la Chebka des Sellaouas et de Djebel Ansel

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Cadre géographique et géomorphologique
1.1. Introduction
1.2. Situation géographique
1.3. Situation administrative
1.4. Aperçus économique
1.4.1- Agriculture
1.4.2- Industrie
1.5. Reliefs et géomorphologie
1.5.1- Géomorphologie
1.5.1.1- Les Montagnes
1.5.1.2- Cuvette (graben)
1.5.1.3- Les collines (horst)
1.5.1.4- Le karst
1.5.1.5- Les lits des oueds
1.6- Réseau hydrographique
Chapitre II : Hydroclimatologie
2.1. Introduction
2.2. Analyse des données climatiques
2.2.1. Les données disponibles et analyse des paramètres climatiques
2.2.1.1. Les précipitation
2.2.1.2. Variation interannuelle des précipitations
2.2.1.3. Distribution mensuelle et saisonnière de précipitations
2.2.1.4. Coefficient pluviométrique (Cp)
2.2.2. Température de l’air
2.2.3. Relation Précipitation–température : Diagramme pluvio-thermique
2.2.4. Détermination des indices climatiques
2.2.4.1. Calcul de l’indice d’aridité
2.2.4.2. L’indice climatique de De Martonne(1923)
2.2.4.3. L’indice d’aridité mensuel de De Martonne (1923)
2.3. Climagramme de Louis Emberger
2.4. Bilan hydrique
2.4.1.Étude de l’évapotranspiration
2.4.1.1. Estimation de l’évapotranspiration réelle (ETR)
2.4.1.2. Estimation de l’évapotranspiration potentielle
2.4.2. Estimation des réserves facilement utilisables (RFU)
2.4.3. Formules de vérification
2.4.4. Interprétation du bilan hydrique
2.5. Estimation de la lame d’eau écoulée
2.5.1. Le ruissellement
2.5.2. L’infiltration
2.6. Evaluation de la sécheresse
2.6.1. Introduction
2.6.2. Définition de la sécheresse
2.6.3. La Classification de la sécheresse
2.6.4. Les indices de sécheresse
2.6.5. Evaluation et surveillance de la sévérité de la sécheresse
2.6.5.1. Les caractéristiques de la sécheresse météorologique
2.6.5.2. Les indices de la sécheresse météorologique
a- L’indice des précipitations normalisée
b- L’indice de la reconnaissance de la sécheresse
c- Evapotranspiration potentielle (ETP) selon la Méthode de Thornthwaite
2.6.6. Surveillance et évaluation de la Sécheresse
2.6.6.1. Corrélation entre le SPI et le RDI
2.6.6.2. Evaluation de la Sécheresse Météorologique
a- Pour la Sécheresse Météorologique à court terme
b- Pour la Sécheresse à moyen et au long terme
2.7. Conclusion
Chapitre III : Cadre géologique et structural
3.1. Introduction
3.2. Lithostratigraphie
3.2.1. Unité de Djebel Djaffa
3.2.1.1. Jurassique
3.2.1.2. Crétacé Inferieur
a- Hauterivien
b- Barrémien
c- Aptien
d- Albien
e- Cénomanien
f- Turonien
3.2.1.3- Sénonien
a- Coniacien
b- Santonien
c- Campanien
3.2.2. Nappe néritique de Constantine
3.2.2.1- Barrémien
3.2.2.2- Aptien
3.2.2.3- Albien
3.2.2.4- Cénomanien
3.2.3. Unité des Sellaouas
3.2.3.1- Aptien
3.2.3.2-Albien
a- Albien Inferieur et moyen
b- Albien supérieur
3.2.3.3- Cénomanien
3.2.3.4- Turonien
3.2.3.5- Sénonien
a- Coniacien
b- Santonien
c- Campanien
d- Maestrichtien
3.2.3.6- Paléogène
3.2.3.7- Eocène
– Dano-Montien
3.2.4. Nappe tellienne
3.2.4.1- Sénonien inferieur
3.2.4.2- Sénonien supérieur
3.2.4.3- Paléocène
3.2.4.4- Eocène
3.2.5. Nappe numidienne de Djebel Oncel
3.2.6. Le remplissage mio plio quaternaire
3.2.6.1- Mio Pliocène
3.2.6.2- Quaternaire
3.3. Paléogéographie et tectonique
3.3.1- Paléogéographie
3.3.2- Tectonique
3.3.3. Conclusion
3.4. Etude géophysique
3.4.1. Historique
3.4.2. But de l’étude
3.4.3. Problème posé pour la géophysique
3.4.4. Interprétation
3.4.5. Les sondages Etalons
2.4.6. Lecture des résultats du point de vue lithologique
2.4.6.1. Nature du remplissage continentale
3.4.6.2. Nature du substratum
3.4.6.3. Interprétation des résultats des coupes géo-électrique
3.4.7. Conclusion
Chapitre IV : Etude Hydrogéologique
4.1. Introduction
4.2. Inventaire des points d’eau
4.2.1. Les forages
4.2.2.Les sources
4.3.Inventaire des puits
4.4. Les déférents aquifères dans la plaine de Tamlouka
4.5. Identification des nappes
4.5.1. Aquifère à nappe libre dans les dépôts du quaternaires
4.5.2. Aquifère à nappe captive dans les dépôts Mio-Plio-Quaternaires
4.5.3. Aquifère à nappe captive dans les dépôts de l’Eocène
4.5.4. Aquifère à nappe captive dans les formations maestrichtiennes
4.5.5. Aquifère à nappe captive dans les calcaires jurassiques
4.6. Alimentation des nappes
4.7. Etablissement des cartes piézométriques
4.7.1. Nappe profonde
4.7.2. Nappe superficielle
4.7.2.1. L’interprétation de la carte piézométrique de Tamlouka nappe superficielle
4.7.2.2. Interprétation de la carte piézométrique des hautes eaux
4.8. Conclusion
Chapitre V : Cartographie d’occupation du sol par télédétection et SIG
5.1. Introduction
5.2. Méthodologies du travail
5.2.1. Cartographie géologique
5.2.2. Cartographie des pentes
5.2.3. Cartographie du couvert végétal
5.2.4. Cartographie d’occupation du sol
5.3. Résultats et interprétations
5.3.1. Combinaison entre les classes géologiques et celles des pentes
5.3.2. Combinaison entre l’utilisation du sol et les classes de pente
5.3.3. Combinaison entre l’utilisation du sol et les classes géologique
5.3.4. Cartographie des classes d’utilisation des terres et des zones inondables
5.4. Conclusions
Chapitre VI : Etude hydrochimique
6.1. Introduction
6.2. Mode d’échantillonnage
6.2.1. Prélèvement
6.2.2. Mesures in situ
6.3. Paramètres physico-chimiques
6.3.1. Paramètres physiques
6.3.1.1. Température
6.3.1.2. Le potentiel d’hydrogène pH
6.3.1.3. La dureté totale TH (°F)
6.3.1.4. La conductivité (CE)
6.3.2. Paramètres chimiques
6.3.3. Formules ioniques et faciès chimique
6.3.4. Représentation graphique des analyses chimiques
6.3.4.1. Diagramme de Piper
6.3.4.2. Diagramme de Schoeller-Berkaloff
6.3.5. Les éléments chimiques et leurs origines
6.3.5.1. Calcium (Ca2+)
6.3.5.2. Magnésium (Mg2+)
6.3.5.3. Potassium et sodium (K+, Na+)
6.3.5.4. Les chlorures (Cl-)
6.3.5.5. Les Sulfates (SO4-2)
6.3.5.6. Bicarbonates (HCO3-)
6.3.6. Etudes des valeurs relatives
6.3.6.1. Rapports Caractéristiques
a- Le rapport (rSO4 2-/rCl-)
b- Le rapport (rMg2+/rCa2+)
c- Le rapport (rNa+/rCl-)
6.3.6.2. L’indice d’échange de base (i.e.b)
6.4. Aptitude des eaux pour l’irrigation
6.4.1. Principe du diagramme
6.4.2. Interprétation
6.5. Normes et qualités des eaux
6.5.1. Les Chlorures (Cl-)
6.5.2. Les Sulfates (SO42-)
6.5.3. Les Bicarbonates (HCO3-)
6.5.4. Le Calcium (Ca2+)
6.5.5. Le magnésium (Mg2+)
6.5.6. Le Sodium (Na+)
6.6. Etude statistique
6.6. 1. Analyse en composantes principales
6.6.1.1. Valeur propre
6.6.1.2. Analyse du cercle ACP (F1x F2)
6.6.2. Classification Ascendante Hiérarchique des eaux souterraines (CAH)
6.7. Conclusion
Chapitre VII : Caractérisation des eaux souterraines hydrothermales
7.1. Introduction
7.2. Stratégie d’échantillonnage
7.3. Géochimie
7.3.1 Géothermométrie
7.3.2 Modèle de fonctionnement.
7.4. Conclusion