13/11/2012. Pr. Kamel ZOUARI Directeur du LRAE

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1 Pr. Kamel ZOUARI Directeur du LRAE

2 La superficie totale est km 2. 2

3 précipitations faibles et irrégulières Changements climatiques Pression sur les ressources Difficultés stratégiques pour le développement économique Accroissement démographique Extension des superficies irriguées Cette situation a exigé de nouvelles approches pour la planification et la gestion de l eau. Meilleure gestion des ressources en eau Dans les régions du monde touchées par la sécheresse, l agriculture est la plus grande consommatrice d eau. Avec 75% des débits des cours d eau prélevés par l agriculture et l industrie, et pour les besoins domestiques, ces régions connaissent une pénurie physique d eau. C est le cas de l Afrique du nord. Enfin, la pénurie d eau n'est pas seulement lié au climat. Elle a parfois une origine économique. Les prélèvements pour les besoins humains demeurent inférieurs à 25% même si la ressource est abondante. Ce type de pénurie touche de vastes régions du monde comme l Afrique subsaharienne (Afrique de l ouest, centrale et méridionale). 3

4 W N S E 13/11/ Population Concentration de la population des activités industrielles et touristiques sur les côtes 95 Population/Gouv Kilometers Demande en eau très importante au niveau des côtes Figure 33- a : Variation de la population par gouvernorat La population de la Tunisie est de l ordre de, avec une concentration significative sur les côtes. Les ressources en eau sont essentiellement localisées au Nord et au Centre Transferts de l eau d une région à l autre depuis l antiquité jusqu à nos jours Exemple:Aqueduc Romain de Zaghouan et actuellement le Canal de Medjerda 4

5 la Tunisie est soumise à l influence de 2 climats qui sont à l origine d une variabilité spatiotemporelle des ressources en eau. - Méditerranéen au Nord - Saharien au Sud 5

6 6

7 Golfe de Tunis Tunis Golfe de Hammamet Sousse Sfax Golfe de Gabès Gabès Djerba 12 mm 14 mm 16 mm 17 mm 1 Km 7

8 Ressources en eaux (Milliards de m 3 ) Ressources Eaux de surface Nappes phréatiques Nappes profondes Total Répartition du potentiel total des ressources en eau Répartition du potentiel des ressources en eau de surface Nappes superficielles 15% 14% 5% 81% Eaux de surface 56% Nappes profondes 29% Potentiel au Nord Potentiel au Sud Potentiel au Centre Répartition du potentiel des ressources en eau souterraines (nappes phréatiques) Répartition du potentiel des ressources en eau souterraines (nappes profondes) 55% 3% 58% 18% 24% 15% Nord centre sud Nord centre sud 8

9 Région Bassin Hydrologique Apports annuels Mm 3 /an) Nord Extrême Nord 585 Ichkeul 375 Mejerda 1 Meliane 5 Cap Bon 18 Région Bassin Hydrologique Apports annuels (Mm 3 /an) Centre Sahel Nord 2 Nebhana 25 Region Alem 25 Merguellil 35 Zeroud 15 Sahel 6 Centre Sud 5 Région Bassin Hydrologique Apports annuels (Mm 3 /an) Sud Chott Gharsa 7 Sud Est 12 Carte de Localisation des barrages et du réseau de transfert d eaux de la Tunisie 9

10 Mobilisation des eaux (m3/an) 13/11/212 Evolution de la mobilisation des eaux (total des ressources) (199-29) Golfe de Tunis Tunis Golfe de Hammamet Sousse Sfax Les eaux souterraines en Tunisie Golfe de Gabès Gabès Djerba 212 nappes phréatiques 72Mm 3 /an 267 nappes profondes 125Mm 3 /an Ressources importantes Ressources moyennes Ressources limitées 1 Km 55% Nord 3% Centre 15% Sud 18% Nord 24% Centre 58% Sud 1

11 Répartition des ressources des nappes phréatiques pour l'année 28 SUD (16%) NORD (52%) CENTRE (32%) Nappes sous -exploit ées Nappes en équilibre Nappes surexploit ées Répartition des ressources des nappes phréatiques à Rs < 1,5g/l Centre 26% Sud 1% Nord 73% Salinité < 15 ppm 15 < Salinity < 3 ppm 3 < Salinity < 5 ppm Salinity < 5 ppm Calcareous or sandstone aquifer 11

12 Répartition des ressources des nappes profondes pour l'année 28 Sud 64% Nord 2% Centre 16% Répartition de l'exploitation des nappes profondes de la Tunisie par type d'ouvrage Répartition de l'exploitation des nappes profondes de la Tunisie par usage d'utilisation 63% 4% 33% 77,% 6,2%,4% 16,4% Sources et émergences F.artésiens F.pompés Eau potable Usage industriel Usage agricole Hotellerie 12

13 9.4Mm 3 /an 5% Mm 3 /an 22% 249 Mm 3 /an 12% 294Mm 3 /an 13% 65 Mm 3 /an 33% Repartition de l'exploitation selon la région naturelle 33% 22% 23 Mm 3 /an 12% 12% 13% 15% 5% Nord-Est Nord-Ouest Tunisie Centrale Kairouannais-Sahel Sud-Est Sud-Ouest 5% 1% 11% Agriculture Eau potable Industrie Domestique 83% 13

14 Débit total des sources [l/s] Exploitation (Mm 3 /an) Débit d'exploitation (l/s) Exploitation (l.s-1) /11/212 Evolution de l'exploitation des nappes phréatiques entre 198 et Evolution de l'exploitation des nappes profondes en Tunisie entre 1991 et Années Resources Mm3/an Tunisie du Nord Tunisie du Sud Tunisie du Centre Total Années Djerid Chott El gharsa Nefzaoua Rejime Maatoug Total Linéaire (Total) Années Pumping Année Artesian 14

15 INDICATEURS Demande totale en eau (en Mm 3 ) Population de la Tunisie (en1 hab.) pour un taux d accroissement de 1% Demande en eau potable (en Mm 3 ) Demande en eau totale en m 3 par an par habitant

16 Demande en eau (Mm3) 13/11/ Evolution des ressources en eau exploitables (en Mm 3 ) de 1996 à Ressources conventionnelles Ressources non conventionnelles 23 ressources eau conventionnelles ressources non conventionnelles INDICATEURS Ressources conventionnelles en millions de m 3 par an Volume mobilisé en millions de m 3 par an Volume exploitable en millions de m 3 par an Volume d eau disponible par habitant et par an (m 3 /hab/an) Evolution future de la demande en eau Année Irrigation potable, industrielle et touristique Demande Totale Evolution de la demande en eau pour l'irrigation (Mm 3 ) Nord Centre Sud l industrie touristique potable 23 eau d irrigation 21 83% secteur irrigué

17 Mm3/an Mm3/an 13/11/212 EVOLUTION DES RESSOURCES ET DE L' EXPLOITATION ( ) Evolution des ressources et de la demande en eau ( ) années Ressources conventionnelles exploitables Demande totale en eau Resources conventionnelles exploitables Mm3/an Ressources non conventionnelles Demande totale en eau Mm3/an 17

18 L outil isotopique a été utilisé pour la première fois en Tunisie en 1972 et a concerné le NWSASS (Système aquifère partagé entre la Tunisie, l'algérie et la Libye) (UNESCO-ERESS, 1972). Depuis cette date, grâce à plusieurs projets de l'aiea, les outils isotopiques ont été utilisés pour la gestion des ressources en eau dans des zones différentes de la Tunisie et pour divers objectifs: Les isotopes les plus utilisés sont: les isotopes stables; oxygène-18 ( 18 O), deutérium ( 2 H) et le carbone-13 ( 13 C), et les isotopes radioactifs de l hydrogène: le tritium ( 3 H) et du carbone: le carbone-14 ( 14 C). Tritium ( 3 H) Carbone-14 ( 14 C) Les isotopes les plus utilisés Oxygène-18 ( 18 O) Deutérium ( 2 H) Carbone-13 ( 13 C) 18

19 Zones de recharge Origine des eaux Origine de la salinité Temps de séjour des eaux Mélange entre les masses d eaux Intéraction eau surface-eau souterraine Caractérisation des systèmes aquifères en Tunisie + meilleure gestion des ressources. Eaux des barrages et des lacs Eaux des puits de surface Eaux des rivières, oueds Eaux des forages Eaux de pluie, neige Eaux des sources, emergences Eaux des Sabkhas, mer, ocean 19

20 Les analyses des isotopes stables ont été réalisées par Spectromètre Laser LGR DLT1; Les activités en Carbone-14 ont été mésurées par scintillation liquide sur des précipités de carbonates de Baryum; Les teneurs en Tritium ont été mésurées par compteur à scintillation liquid suite à un enrichissement par électrolyse des échantillons d eau. Politique et planification Autorités Ressources en Eau Besoins et usages Utilisateurs d eau Balance entre la demande et l exploitation Renforcement des capacités en techniques nucléaires pour la gestion des ressources Etablissement d enseignement Hydrologie isotopique Les études et les projets de développement La collaboration internationale et nationale Grâce aux études de cas: -Aider à affiner la connaissance du cycle de l'eau; -Aider à résoudre les problèmes; -Aider à concevoir et mettre en œuvre des solutions. Education et enseignement -Contribuer à la formation des ressources humaines; -Aider à améliorer les compétences à différents niveaux 2

21 L Hydrologie isotopique est considérée comme un enjeu important dans presque tous les projets relatifs aux ressources en eau, et dans le cadre des recherches nationales. L'hydrologie isotopique a été appliquée en Tunisie à des contextes différents: Systèmes du Nord -Aquifères peu profonds avec recharge moderne, d'extension limitée, principalement liées aux systèmes d'eau de surface Systèmes côtières -Système de recharge moderne -Vulnérabilité contre l intrusion marine et la contamination agricole (pollution par fertilisants) Systèmes du Centre -Importantes réserves logées dans des réservoirs géologiques complexes, -Fortes contraintes humaines renforcées par la sécheresse et la recharge limitée, -Recharge réglementée par la mobilisation des eaux de surface Systèmes du Sud -Réserves importantes, mais pas directement accessibles (jusqu'à 27 m de profondeur) -Eaux souterraines fossiles avec recharge faible ou non renouvelable -Systèmes partagés La côte orientale de Haouaria au NE de la Tunisie; Le bassin de Hammamet-Nabeul au NE de la Tunisie; La côte de Sfax au centre Tunisien; La plaine de la Djeffara dans le sud Tunisien. 21

22 Zone d étude 22

23 Sud Tunisien 23

24 Agriculture 8% de l exploitation totale Accroissement démographique 97 h (1994) 155 h (24) Tourisme 8 l/j/p Surexploitation des ressources en eau Forte baisse du niveau piézométrique; Dégradation des proprietés du sol Détérioration de la qualité des eaux à une infiltration des fertilisants. Investigations Hydrogéologique, géochimique et isotopique Les axes principales d écoulements montrent une direction NNW-SSE sur tout le bassin. 24

25 Le 1er groupe est formé par des eaux issues d une condensation directe et qui ont été échappées au phénomène d évaporation. 2. Le 2ème groupe est formé par des eaux évaporées liées à la contribution des eaux de retour des eaux d irrigation Les valeurs en 3 H de la nappe phréatique varient de à 6,1 UT Différentes peuvent être identifiées: Une recharge post-nucléaire provenant des pluies tritiées des années 196 à 198. Une recharge contemporaine provenant des précipitations des deux dernières décennies. 25

26 Nombre d'échantillons Nombre d'échantillons Activités carbone-14 (%) Nombre d'échantillons Nombre d'echantillons 13/11/212 Soliman Korbous Grombalia Golfe de Tunis Takelsa Menzel Bou Zelfa Hammamet Menzel Tmime Côte Orientale Korba Maamoura Nabeul Haouaria Haouaria Kelibia 2 Km Variation des activités 14 C dans les eaux des nappes profondes du Cap Bon Plaine d'el Haouria Takelsa Côte Orientale Grombalia Fréquence des activités 14 C dans les eaux de la nappe profonde de Takelsa Activité Carbone-14 (%) Fréquence des activités 14 C dans les eaux de la nappe profonde de Grombalia Fréquence des activités 14 C dans les eaux de la nappe de la Côte Orientale Activité Carbone-14 (%) Fréquence des activités 14 C dans les eaux de la nappe d'el Haouaria Activité Carbone-14 (%) Activité Carbone-14 (%) 26

27 Les investigations isotopiques (δ 18 O, δ 2 H, 3 H, 14 C) réalisées sur les eaux du système aquifère de la côte orientale du Cap Bon Acquérir des renseignements utiles concernant les L'intrusion d'eau de mer (la fraction de l'eau de mer peut atteindre 7% dans la région de Korba et Tafelloun). Le développement de l'irrigation qui provoque le lessivage des sols contribuent à l'augmentation de la salinité. Le transfert des engrais dans les eaux souterraines sur toute l'étendue de la nappe aquifère. Absence de recharge significative actuelle (faibles activités 14 C dans les eaux profondes de la région El Haouaria). Zone d étude 27

28 La nappe est essentiellement constituée par des niveaux de sable, et elle est séparée de l'aquifère profond du par des niveaux argileux et des formations sableuses. Le régime naturel de l'écoulement des eaux souterraines de l'aquifère Quaternaire a une tendance sud-est. Cette orientation a été largement perturbée par, qui a créé plusieurs Des échantillons d'eau ont été prélevés au printemps 1997, au moment où le niveau d'eau est plus élevé. 28

29 Cl - (mg.l -1 ) 13/11/212 δ 18 O ( vs V-SMOW) 29

30 Activité 14 C 13/11/ Nappe Phréatique Nappe Intermediaire Nappe Profonde δ 18 O( vs SMOW) Drainance ascendant au Sud du bassin de Sfax Activité 14 C (pcm) 3

31 M.Chaker Hencha Djebeniana El Amra LA MEDITERRANEE des eaux de la nappe profonde de Sfax représentée par des faibles activités 14 C (pour la plupart inférieures à 1 pcm). Bled Regueb Bir Ali Agareb SFAX Iles kerkennah Légende Forage profond Ces faibles activités 14 C correspondent à des âges corrigés allant de 17 à 9 ans B.P. Ghriba SKHIRA Mahrès GOLFE DE GABES 15 Activité 14C (%) 1 5 Limites des nappes superficielles Echelle 18 km Ces données mettent en évidence par rapport aux influences externes dans la région et plaident en faveur de Eaux profondes anciennes + non renouvelables (paléoclimatiques) Les investigations isotopiques (δ 18 O, δ 2 H, 3 H, 14 C) réalisées sur les eaux du système aquifère de Sfax Acquérir des renseignements utiles dans l'optique de la gestion et du contrôle de ces ressources Absence de recharge significative actuelle (absence totale de tritium et faibles activités 14 C dans les eaux profondes) + effet paléoclimatique Ascension verticale entre l'aquifère superficiel et profond (significative dans les zones agricoles fortement exploitées). Cette fuite, quantifiée à l'aide d'un bilan isotopique, peut être très élevé (7%). Intrusion d'eau salée dans l aquifère superficiel. Cette contamination marine, qui est très importante dans la région côtière du nord. 31

32 DJEFFARA D A H A R DJEFFARA Conditions climatiques défavorables Développement Socio-économique important Exploitation intensive des réserves en eaux souterraines Perturbation du Fonctionnement Hydrodynamique Mettre en évidence l origine de la minéralisation Outils chimiques et Isotopiques 32

33 Groupe 1 météorique des eaux. origine Groupe 1: Recharge par les eaux récentes Groupe 2 droite d évaporation Relation 2 H - 18 O des eaux souterraines Groupe 3 droite de mélange 33