COMMUNE DE BEKKOUCHE LAKHDAR WILAYA DE SKIKDA

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1 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DU COLONEL LABIDI MOHAMMED TAHAR DIT EL HADJ LAKHDAR -BATNA- FACULTE DES SCIENCES DE L INGENIEUR Laboratoire de recherche en hydraulique appliquée (LARHYA) Département : HYDRAULIQUE جامعة العقيد لعبيدي محمد الطاهر المدعو الحاج لخضر باتنة- MEMOIRE : Présenté en vue de l obtention du diplôme de MAGISTER Option : Mobilisation des Ressources Hydriques. THEME : COMMUNE DE BEKKOUCHE LAKHDAR WILAYA DE SKIKDA PRESENTE PAR : Mr BELHADJ MOHAMED ZINE Ingénieur d état en hydraulique agricole Devant le jury : PRESIDENT : Dr. R. BENSAID Maître de conférence Université de BATNA RAPPORTEUR : Pr. A. BOUDOUKHA Professeur....Université de BATNA EXAMINATEURS : Pr. L. DJABRI...Professeur Université de ANNABA Dr. A. NEMOUCHI Maître de conférence Université de CONSTANTINE PROMOTION 2006

2 Je dédie ce modeste travail à la mémoire de celui qui a attendu ce jour et qui aurait tant aimé être présent, la volonté de Dieu en a décidé autrement, qu Il accueille son âme dans Son Vaste Paradis, mon défunt père EL-HADJ SALAH et à ma mère en signe de respect et de reconnaissance, de leur tendresse et affection, leur dévouement et sacrifice. Comme je le dédie à celle qui partage ma vie pour son affection et son soutien moral (et toute sa famille) ainsi qu à mes trésors de chérubins AHLEM CHADA et YOUCEF ; Je le dédie également à mes frères et sœurs, à ma grand-mère et à toute la famille et à tous mes amis. Sans oublier de dédier ce présent ouvrage à tous les enseignants du Département de l hydraulique pour leur aide, disponibilité et précieux conseils. En un mot à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à ma formation.

3 Avant tout, je remercie le bon Dieu, comme je tiens à remercier toute personne ayant participer de près ou de loin à l élaboration de ce présent mémoire et en particulier un très grand remerciement à mon promoteur Mr. Pr.BOUDOUKHA.Abderrahmane, pour son soutien moral, pour sa gentillesse et ses conseils judicieux. Il ne m a pas ménagé son aide, je lui en suis profondément reconnaissant. J adresse également mes sincères remerciements aux membres du jury qui ont accepté d évaluer se modeste travail : MM: Pr. DJABRI.L. - Dr. BENSAID R. -Dr. NEMOUCHI A. J adresse aussi mes sincères remerciements à tous les enseignants du département de l Hydraulique surtout Monsieur le Chef de département LAHBARI N. ainsi que Mr. BENGORA DJ. pour sa disponibilité, son aide et ses précieux conseils. Comme j adresse aussi mes remerciements à : Mesdames : DABI LEMCHEMA Rachida BOUGHAYOUT.N. KHENCHOUL.F. (Direction de l environnement - W. de Skikda). Mrs : AKAZI BENYEKHLEF.S BOUMESSAT. R - Chef d exploitation du barrage Zit-Emba. - Géologue. URBA. CO. (Constantine). - Ingénieur (Université Skikda).

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7 INTRODUCTION Objet de l'étude Considérations générales Situation géographique Situation de la commune de Bekkouche Lakhdar Relief Sol. 04 CHAPITRE 1 : GEOLOGIE DU BASSIN VERSANT DE ZIT-EMBA 1. Cadre géologique général Géologie de la région d étude Stratigraphique et description lithologique des formations La nappe numidienne La nappe du flysch de type Guerrouch = flysch maurétanien Les nappes de la dorsale kabyle La nappe du flysch de Penthièvre La nappe du flysch à microbrèches sénoniennes ou flysch massylien La nappe épi tellienne Les formations de la plateforme néritique constantinoise Etude structurale et style tectonique des unités La nappe numidienne La nappe du flysch de type Guerrouch Les nappes de la dorsale kabyle La nappe de Penthièvre La nappe du flysch massylien ou flysch à microbrèches La nappe épi tellienne Les formations du môle néritique constantinois Les concentrations minéralogiques et les gisements miniers La minéralisation au niveau du massif de Djebel DEBAR La minéralisation au niveau du Djebel TAYA Les minéralisations au niveau de la localité Kalaâ Bou Diar Perméabilité des formations du bassin versant de Zit-Emba dans leur environnement géologique Classe des formations à perméabilité élevée Les formations alluviales du cours d eau principal et ses différentes chaabas Les formations carbonatées de la plate-forme néritique constantinoise Les affleurements gréseux de la nappe numidienne Classe des formations à perméabilité moyenne Classe des formations à perméabilité faible à très faible. 16 CONCLUSION 16 -I-

8 CHAPITRE 2 : HDROCLIMATOLOGIE 1. Introduction Aspect du Climat Les précipitations Pluies moyennes mensuelles Pluies moyennes annuelles Température Diagramme ombro-thermique de Gaussen L'humidité Le vent Phénomènes accidentels La Grêle La Gelée Le Sirocco Le Brouillard L'évapotranspiration (ET) Introduction L'évapotranspiration potentielle ( ETP ) Bilan hydrologique Estimation du bilan évaporométrique simplifié selon THORNTHWAIT : Interprétation du bilan évaporométrique Calcul du bilan hydrologique : Calcul de l ETR Calcul du ruissellement Calcul de l infiltration CONCLUSION Milieu Physique Délimitation du bassin versant L'hydrographie de la région d'étude Caractéristiques morphométriques du bassin versant de Zit-Emba Caractéristique climatiques et hydraulique du bassin versant de Zit-Emba Couvert végétal et agriculture Aperçu sur l aménagement hydraulique de Zit-Emba Historique de l ouvrage Principales caractéristiques hydrologiques de Oued EL-Hammam Apport annuel de Oued EL-Hammam Ecoulement des crues Débit solide Fiche matricule de l'aménagement La retenue Caractéristiques hydrologiques et les paramètres de la retenue Barrage Les ouvrages annexes 32 A. Ouvrage de prise d'eau B. Le canal d amenée.. 32 C. La tour de prise D. Le tunnel E. L ouvrage de raccordement F. Le canal de fuite de vidange G. L évacuateur. 32 CONCLUSION. 33 -II-

9 CHAPITRE 3 : EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 1. Introduction : Définition de la pollution Les Principales causes de pollution Identification des sources de la pollution de Oued El Hammam Causes de pollution des eaux du barrage ZIT-EMBA L influence de la géologie et du thermalisme sur l altération de la qualité de ces eaux Pollution d'origine domestique et urbaine : Pollution Tensio-Active dûe aux rejets des centres thermaux de Hammam Ouled Ali Pollution causée par le déversement des eaux usées de l'agglomération de Bouati-Mahmoud et le centre Ouled Ali : Eaux usées de la zone urbaine de Bouati-Mahmoud Eaux usées de la zone éparse Ouled Ali: Pollution par les déchets solides urbains Pollution d'origine industrielle Aspects réglementaires Estimation globale du volume de la charge polluante Pollution d'origine agricole Pollution accidentelle ou technologique : CONCLUSION.. 45 CHAPITRE 4 : PARTIE ANALYTIQUE 1.INTRODUCTION : 47 2.Méthode et stratégie de travail : Prélèvement : Suivi chimique Méthodes et matériels Mesure physiques : Les analyses chimiques : Contrôle des résultats d analyses Faciès chimiques Evolution de la teneure des éléments physico-chimiques analysées Paramètres physiques 51 La température ( t ) 51 Potentiel d hydrogène (ph) Conductivité électrique CND :Eléments chimiques de la pollution : Les élément majeurs :. 54 Le calcium CA Le magnésium (Mg ++ ). 55 Le sodium (Na + ).. 56 Le potassium ( K + ) 57 Les chlorures (CL - ) 58 Les sulfates (SO -- 4 ) Bicarbonates (HCO - 3 ) Eléments indicateurs de la pollution urbaine : 61 La demande biochimique en oxygène au bout de 5 jours (DBO5) 61 La demande chimique en oxygène (DCO) 63 -III-

10 Le rapport DCO/DBO5 64 Oxygène dissous (O 2 ). 65 Cycle de l azote Les nitrates (NO - 3 ) 66 2-Les nitrites (NO - 2 ) L ammonium (NH + 4 ) Les éléments métalliques en trace.. 70 L arsenic (As ) : Le plomb (Pb).. 71 Le mercure (Hg) : Toxicite du mercure : Les effets du mercure sur la santé L analyse en composantes principales (ACP) Qualité des eaux pour l irrigation Introduction Aptitude de l eau à l irrigation LE SAR (Sodium absorption, ration) Classification de WILCOX 82 CONCLUSION. 84 CONCLUSION GENERALE 86 RECOMMANDATION 88 BIBLIOGRAPHIE. 89 ANNEXE 93 -IV-

11 LISTE DES FIGURES ET DES GRAPHES: Figure N 01 : Carte de situation géographique de la zone d étude Figure N I-01 : Schéma structural de la région de Zit-Emba.. Figure N I-02 : Extrait de la carte métallogenique de la région de skikda... Figure N II-01 : Diagramme ombrothermique de Gaussen 19 Figure N II-02 : Délimite du bassin versant.. 26 Figure N II-03 : Carte réseau hydrographique du bassin versant de Zit-Emba. 27 Figure N III-01 : Schéma synoptique de la distribution spatial des différentes rejets sur oued EL-Hammam. Figure N III-02 : Schéma synoptique de la distribution spatial des différentes rejets et leurs volumes sur oued EL-Hammam. Figure N IV-01 : Schéma de situation des stations de prélèvement Figure N IV-02 : Diagramme des faciès chimiques. 50 Graphe N 01 : Evolution de la température dans le temps sur les quatre stations 51 Graphe N 02 : Evolution du ph dans le temps sur les quatre stations. 52 Graphe N 03 : Evolution de la conductivité électrique dans le temps et sur les quatre stations.. 53 Graphe N 04 : Evolution dans le temps du calcium sur les quatre stations. 54 Graphe N 05 : Evolution dans le temps du magnésium sur les quatre stations Graphe N 06 : Evolution dans le temps du sodium sur les quatre stations Graphe N 07 : Evolution dans le temps du potassium sur les quatre stations.. 57 Graphe N 08 : Evolution dans le temps du chlorure sur les quatre stations. 58 Graphe N 09 : Evolution dans le temps du sulfates sur les quatre stations. 59 Graphe N 10 : Evolution dans le temps des bicarbonates sur les quatre stations. 60 Graphe N 11 : Evolution dans le temps de la DBO 5 sur les quatre stations. 62 Graphe N 12 : Evolution dans le temps de la DCO sur les quatre stations. 63 Graphe N 13 : Evolution dans le temps de l'oxygène sur les quatre stations. 65 Graphe N 14 : Evolution dans le temps du nitrate sur les quatre stations. 66 Graphe N 15 : Evolution dans le temps des nitrites sur les quatre stations. 67 Graphe N 16 : Evolution dans le temps de l'ammonium sur les quatre stations. 68 Figure N IV-03 : Cycle de l azote.. 69 Graphe N 17 : Evolution dans le temps de l'arsenic sur les quatre stations. 70 Graphe N 18 : Evolution dans le temps du plomb sur les quatre stations Graphe N 19 : Evolution dans le temps du mercure sur les quatre stations. 73 Figure N IV-04 : Espace des variables F1/F Figure N IV-05 : Espace des variables F1/F Figure N IV-06 : Diagramme de classification des eaux pour l irrigation (SAR) Figure N IV-07 : Diagramme de Wilcox V-

12 LISTE DES TABLEAUX : Tableau N II-01 : Précipitations moyennes mensuelles de 20 ans... Tableau N II-02 : Pluies annuelles de 20 ans... Tableau N II-03 : Température moyennes mensuelles de 20 ans Tableau N II-04 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de grêle Tableau N II-05 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de gelée Tableau N II-06 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de sirocco Tableau N II-07 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de brouillard Tableau N II-08 : Calcul de l'etp par la formule de TURC... Tableau N II-09 : Bilan simplifié selon THORNTHWAIT.. Tableau N IІ-10 : Caractéristiques morphométriques du bassin versant de Zit-Emba Tableau N III-01 : Volume d'eau rejetée chargée de Tensio-Active Tableau N III-02 : Volume d'eaux usées de Bouati-Mahmoud Tableau N III-03 : Volume d'eaux usées de Ouled Ali Tableau N III-04 : Volume des déchets solides urbains Tableau N III-05 : Volume annuel des rejets agroalimentaires Tableau N III-06 : Total des volumes rejetés (minimum et maximum 2006/2031) Tableau N IV-01 : Faciès chimiques Tableau N IV-02 : Variation de la température sur les quatre stations Tableau N IV-03 : Variation du ph sur les quatre stations. Tableau N IV-04 : Variation de la conductivité électrique sur les quatre stations.. Tableau N IV-05 : Variation du calcium sur les quatre stations Tableau N IV-06 : Variation du magnésium sur les quatre stations.. Tableau N IV-07 : Variation du sodium sur les quatre stations Tableau N IV-08 : Variation du potassium sur les quatre stations Tableau N IV-09 : Variation des chlorures sur les quatre stations.. Tableau N IV-10 : Variation des sulfates sur les quatre stations. Tableau N IV-11 : Variation du bicarbonate sur les quatre stations... Tableau N IV-12 : grille de qualité globale.... Tableau N IV-13 : Variation de la DBO 5 sur les quatre stations. Tableau N IV-14 : Variation de la DCO sur les quatre stations. Tableau N IV-15 : Variation du rapport DCO/DBO5 sur les quatre stations. Tableau N IV-16 : Variation de l oxygène dissous sur les quatre stations. Tableau N IV-17 : Variation des nitrates sur les quatre stations.... Tableau N IV-18 : Variations des nitrites sur les quatre stations... Tableau N IV-19 : Variations de l ammonium sur les quatre stations... Tableau N IV-20 : Variations de l arsenic sur les quatre stations.. Tableau N IV-21 : Variations du plomb sur les quatre stations. Tableau N IV-22 : Variation du Mercure sur les quatre stations.... Tableau N IV-23 : Moyennes et écart types des éléments variables.. Tableau N IV-24 : Contributeurs à la variance. Tableau N IV-25 : Matrice de corrélation entre les différents éléments chimiques. Tableau N IV-26 : Liaison des variables aux différents facteurs. Tableau N IV-27 : Calcul du SAR VI-

13 INTRODUCTION : L eau est omniprésente sur la terre. Sans elle, la vie humaine serait impossible. Elle est nécessaire à la vie des végétaux, des animaux et aux activités sur terre. L eau douce, essentielle à nos besoins, ne représente que 1% du total des mers et des océans présents sur terre. Elle est donc un capital limité et fragile car menacée par une consommation croissante et par de multiples pollutions. Elle est donc une ressource naturelle indispensable, non renouvelable, qu il faut impérativement préserver. L importance de l eau dans l économie humaine ne cesse de croître et l approvisionnement en eau douce devient ainsi de plus en plus difficile, tant en raison de l accroissement de la population et de son niveau de vie que du développement accéléré des techniques industrielles modernes. Sous la pression des besoins considérables de la civilisation moderne, on est passé de l emploi des eaux de sources et de nappes à une utilisation de plus en plus poussée des eaux de surface. L Algérie par son climat se trouve confrontée à une rareté et à une distribution irrégulière des pluies dans le temps et dans l espace. Néanmoins ces ressources en eau, aussi bien de surface que souterraines, constituent l une des principales richesses sur lesquelles repose la prospérité de ce pays dans l avenir, ainsi que la réussite de son développement économique, agricole et social. Donc l insuffisance de l eau nous oblige à protéger toutes les ressources disponibles contre toutes pollutions probables ; Et à l utiliser d une manière rationnelle et scientifique, et ce, pour satisfaire les besoins des différents secteurs (AEP, l industrie, l irrigation). Par ailleurs pour pallier au déficit observé dans l exploitation des eaux souterraines considérées comme potables, la mobilisation des eaux superficielles par la construction de barrages et de retenues collinaires, s avère indispensable. Cependant la durée de vie de ces infrastructures de stockage et leur exploitation peut être réduite principalement par l érosion climatique ou l action humaine qui rend le volume stocké impropre à la consommation dans le cas d une pollution aiguë conséquence d une action irréfléchie Comme le barrage de Zit-Emba (wilaya de Skikda) a été récemment construit et aucune étude sérieuse n a été faite sur la qualité des eaux mobilisées à partir de Oued EL-Hammam. Une caractérisation rigoureuse de ces eaux s avère indispensable ; Sachant que ce barrage alimente actuellement le chef lieu de wilaya ainsi que la daïra de Azzaba, alors qu il a été initialement destiné à l irrigation et ce par manque d eau dû à la sécheresse et à la vidange totale du barrage de Guenitra (commune d Oum Toub), pour des raisons de pollution. Le barrage de Zardezas ne peut satisfaire ni les besoins du chef lieu de la wilaya ni ceux de la daïra d El-Harrouche encore moins ceux de la zone industrielle. 1

14 PROBLEMATIQUE : Une attention particulière doit être accordée à ce barrage vu qu il constitue actuellement la seule ressource d eau potable pour la wilaya de Skikda. Ainsi il est impératif de répondre aux questions suivantes : 1. L eau du barrage est-elle potable? 2. Dans quelle classe se situe son degré de potabilité? 3. Quel est le risque encouru par les citoyens à court et long terme par la consommation de cette eau et son impact sur l agriculture? METHODOLOGIE DE L ETUDE : Objectif de l étude, présentation générale de la région, relief, sol. 1ère OPTIQUE : Dans les chapitres suivants sont développés : - CHAPITRE I : Etude géologique basée essentiellement sur les travaux effectués par J.M VILA en CHAPITRE II : Climatologie, hydrographie, bilan hydrologique ainsi que la description du barrage. 2ème OPTIQUE - CHAPITRE III : Identification des causes et des origines de la pollution de Oued EL-Hammam et l évaluation de sa charge polluante. - CHAPITRE IV : Etude de l hydrochimie des différents points de prélèvements sur Oued EL-Hammam ainsi que celle du barrage de Zit-Emba. Au terme de cette étude, des mesures pratiques seront proposées afin de protéger les eaux mobilisées et par conséquent le citoyen et d éviter ainsi de lourdes incidences financières quant au traitement à la gestion du barrage. 2

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16 SITUATION 1. Objectif de l'étude : Cette présente étude a pour but : l'évaluation du degré de pollution des eaux usées des centres urbains situés en amont du barrage de Zit-Emba et les rejets des stations thermales Hammam Ouled Ali chargées de tensioactif ainsi que par les rejets industriels telle que la conserverie de Bouati Mahmoud et les huileries de la région. d apprécier la qualité des eaux stockées au niveau du barrage et son degré de potabilité en amont et en aval de la station de traitement des eaux destinées à l A.E.P. d évaluer l'impact : *De l'utilisation de cette eau sur la santé publique car le chef lieu de la wilaya est alimenté actuellement à partir de ce barrage. *Sur les cultures, à court et à long terme. 2. Considérations Générales : 2.1. Situation Géographique : La région d'étude est située au Nord Est algérien dans la commune de Bekkouche Lakhdar wilaya de Skikda.Cette dernière se situe sur la frange tellienne de l'est d'algérie. Elle est limitée : - Au Nord par la mer méditerranéenne. - Au Sud par la wilaya de Constantine. - A l'est par la wilaya d Annaba. - A l'ouest par la wilaya de Jijel. - Fig. N : I Situation De La Commune de BEKKOUCHE LAKHDAR : La commune de Bekkouche Lakhdar est située au Sud Est de la wilaya de Skikda, elle est délimitée : - Au Nord par la commune de Ben-Azzouz (wilaya de Skikda ). - Au Sud par la commune de Berknia et Bouati-Mahmoud (wilaya de Guelma) - A l'est par la commune de Berrahal et Eulma (wilaya d'annaba) - A l'ouest par la commune de Ain Charchar et Es-Sebt (wilaya de Skikda ) Relief : La région fait partie de l'atlas tellien. Le relief est constitué de plaines et de vallées fertiles irriguées par des cours d'eaux, de collines à pentes régulières, de montagnes (Djebel Elgrar 1078 m, Djebel Bouaslouge 879m etc..) et d'oueds. Les principaux Oueds sont Oued El Hammam et Emchekel affluents de l'oued Kebir Sol : La commune de Bekkouche Lakhdar a en général un sol de texture argilo limoneuse. 4

17 SITUATION PHOTO SATELLITE ZONE D ETUDE 5

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19 CHAPITRE I GEOLOGIE 1. Cadre géologique général : La Chaîne des Maghrebides est constituée par les segments orogéniques rifains, telliens, Nord siciliens et calabrais (Durant Delga et Auboin 1971), elle est allongée sur plus de 2000 Km entre le détroit de Gibraltar et les Apennins, elle se caractérise par des structures en nappes à vergence Sud dominante. Cette chaîne comprend en Algérie, du Nord vers le Sud : des Zones Internes (Socle Kabyle et Dorsale Kabyle), une Zone Médiane dans laquelle se sont déposés des flyschs (Flysch Maurétanien et Massylien) et des Zones Externes qui correspondent aux Zones Telliennes. Cette étude se situe dans une zone caractérisée par un empilement de nappes de charriages appartenant au domaine interne, médiane et externe. Ces différentes zones ont subi un déplacement du Nord vers le Sud et se trouvent aujourd hui en position allochtone sur les formations de la plateforme néritique constantinoise. 2. Géologie de la région d étude : La région concernée par cette étude s étend sur de grandes surfaces représentées sur les cartes géologiques au 1/50000 de Hammam Meskhoutine, Guelma, Penthièvre et Jemmapes. L édifice structural des formations géologiques du bassin versant de Zit-Emba et ses environs présente un empilement de nappes de charriages appartenant aux trois domaines paléogéographiques cités précédemment. Du Nord au Sud et de haut en bas (Fig. N : I-01), on distingue : - La nappe numidienne ; - La nappe du flysch de type Guerrouch = flysch maurétanien ; - Les nappes de la dorsale kabyle ; - La nappe du flysch de Penthièvre = flysch maurétanien ; - La nappe du flysch à microbrèches Sénoniennes = flysch massylien ; - La nappe épi-tellienne ;. - Les formations de la plateforme néritique constantinoise. 3. Stratigraphie et description lithologique des formations : 3.1. La nappe numidienne : La nappe numidienne affleure dans la partie Est du bassin versant. Elle forme les sommets de Djebel Menchoura et les crêtes situées entre ce dernier et Nechmeya. Elle se développe également dans la partie Sud de l aire d étude et constitue les affleurements de Djebel Bou Aslouge. Cette nappe est représentée par ses deux faciès classiques : Les argiles de base à Tubotomaculum et les grès numidiens. Les argiles de base affleurent généralement dans de mauvaises conditions car elles sont souvent masquées par les éboulis provenant des barres gréseuses sus-jacentes. Ce sont des argiles vertes parfois brunes ou rougeâtres et d épaisseur généralement réduite. Elles contiennent des bancs de quartzites fins, vert foncé, parfois micacés. Les grès numidiens sus-jacents sont hétérométriques bruns fauves, affleurent en bancs massifs décimétriques. Ces grès alternent parfois avec des passées pélitiques de faibles épaisseurs. 7

20 CHAPITRE I GEOLOGIE Site du Barrage de Zit-Emba LÉGENDE Quaternaire Nappe du flysch à microbrèches sénoniennes Alluvions récentes ou actuelles : terrasses des oueds. Marne et niveaux microbrèchiques. Nappe numidienne Nappe epi-tellienne Grès numidiens et argiles de base à Tubotomaculum. Eocène de la série du Djebel bou Sba et l unité de Hammam Ouled Ali : Faciès vaseux sombre à boules jaunes. Nappe du flysch maurétanien Grès, argiles schisteuses, micro brèches et bandes Les formations de la plate forme néritique constantinoise Calcaires et calcaires dolomitiques bréchique et grès Contact normal visible Contact normal masqué ou supposé Charriage visible Charriage masqué ou supposé Nappe du dorsale kabyle 0 1 5km Nappe de la dorsale interne Grès rouge, calcaires dolomitiques, calcaire massif épi néritique, calcaire. bréchique et grès. Nappe de la dorsale médiane : Calcaire marneux fin et marnes. Nappe de la dorsale externe : Grès, conglomérats, marnes, calcaires argileux à horizons microbrèchiques et grès micacés. Nappe du flysch de penthiévre Calcaires microbrèchiques, lentilles silicifiées, marnes et argile schisteuses, conglomérats et grès micacé Sens d écoulement Fenêtre Klippe de petites dimensions Figure N I-01: SCHEMA STRUCTURAL DE LA REGION DE ZIT-EMBA (D après J.M.Vila 1969) 8

21 CHAPITRE I GEOLOGIE 3.2. La nappe du flysch de type Guerrouch = flysch maurétanien : Les formations de cette nappe affleurent à quelques kilomètres au Nord de Bouati Mahmoud et s étendent largement au Nord Est du bassin versant où elles forment les hauteurs des Djebel Meharem et Hadjar Munchar. Ces formations se développent également au Nord et à l Est de Zit- Emba et constituent les affleurements de Koudiet Mazouz et Mekassa. La nappe du flysch de type Guerrouch comporte des termes plus récents que le Néocomien. Au dessus de ces niveaux, il existe par endroit des intercalations polychromes vertes et rouges et des niveaux quartzitiques verts. Sur le versant Nord de Djebel Menchoura, à la limite Sud de la feuille de Penthièvre, la nappe du flysch de type Guerrouch présente au dessus du Crétacé inférieur gréseux, un faciès de même nature d âge Crétacé moyen où apparaissent de minces intercalations argilo schisteuses à petits bancs de calcaires fins et à minces plaquettes microbréchiques, parfois silicifiées. Cette série comporte également des termes du Cénomanien et du Turonien. Latéralement, vers l Ouest, à la limite des feuilles au 1/50000 de Jemmapes et de Hammam Meskhoutine, de vastes affleurements gréseux de type flysch Guerrouch, sont en continuité avec la série de Djebel Menchoura. Ces affleurements montrent un Crétacé moyen où les niveaux siliceux sont bien développés sous la forme des classiques bancs micro-conglomératiques à bandes siliceuses blanches. Ces formations et celles de Djebel Menchoura se poursuivent par un Crétacé supérieur gréseux toujours très homogène quant à sa granulométrie mais toutefois plus grossier qu au Crétacé inférieur Les nappes de la dorsale kabyle : Les formations qui constituent les nappes de la dorsale kabyle sont observables dans les environs immédiats de l agglomération de Zit-Emba. Ces nappes proviennent de trois zones paléogéographiques différentes de la dorsale kabyle dites interne, médiane et externe Les nappes provenant de la dorsale interne : Ces nappes affleurent à 3 km à l Est de l agglomération et forment les écailles supérieures de la Guelaâ Zit-Emba. Ces séries varient relativement peu au-dessus d un substratum surtout phylladique supportant de rares témoins de Paléozoïque et localement recouvert par un Permo-Trias gréseux rouge. Au secondaire, on y rencontre au total : un Trias moyen supérieur calcairodolomitique surmontant les niveaux gréseux rouges et exceptionnellement gypseux, un Lias inférieur dolomitique et calcaire massif, un Lias moyen supérieur fait de calcaires à silex, un Jurassique moyen- supérieur et un Crétacé calcaire de faible épaisseur, parfois noduleux, réduit ou absent. Le Tertiaire est transgressif, soit dès le Paléocène, soit à l yprésien représenté par des calcaires massifs à faciès épi-néritiques. Le Lutétien supérieur Priabonien est bréchique et discordant de même que l Oligocène gréseux et micacé qui lui fait suite Les nappes provenant de la dorsale médiane : La kalaâ Zit-Emba montre, immédiatement au-dessus des séries écaillées précédentes, une série sensiblement continue du Crétacé inférieur à l Eocène, constitué de calcaire marneux fin et de marne à microfaune pélagique Les nappes provenant de la dorsale externe : Ces nappes affleurent au Sud de l agglomération de Zit-Emba, elles sont représentées par la lame de la cote 393 de Djebel Chbibek. Celles-ci se prolongent vers l unité externe du Djebel Labiod.( situé à l Ouest de Zit-Emba ) 9

22 CHAPITRE I GEOLOGIE La nappe du flysch de Penthièvre : Cette nappe présente de vastes affleurements entre Zit-Emba et Bouati Mahmoud et se développe largement au NNE du bassin versant où elle forme les hauteurs de Douar Eulma kricha. Le témoin le plus méridional de la nappe de Penthièvre se trouve dans la partie méridionale du bassin versant à l extrémité orientale de Djebel Debar. La nappe du flysch de Penthièvre présente des termes allant du Cénomanien à l Oligocène. Le Cénomanien et le Turonien sont représentés par des niveaux bréchiques ou microbréchiques clairs à lentilles silicifiées, blanches, ayant l aspect de petits bancs de silex. Ces couches alternent avec des lits de marnes schisteuses claires riches en microfaunes. Le Sénonien présente une série conglomératique plus ou moins épaisse. Le matériel remanié, gréseux et calcaire est le même, mais sans traces de silicifications. L Eocène inférieur vient en continuité au-dessus des assises précédentes. Il est marqué par l apparition de bancs de calcaires microbréchiques gréseux gris. Les premiers bancs de microbrèches, en plus de débris gréseux, phylliteux, calcaires et dolomitiques, remanient les silex, rouges et gris du Sénonien terminal. Le Paléocène inférieur et moyen sont représentés par des microbrèches calcaires fossilifères. Le Paléocène terminal est dépourvu de silex remanié mais riche en éléments organodétritiques. L Eocène basal est caractérisé par des intercalations argileuses dépourvues d éléments grossies. Au sommet de la série bréchique de l Eocène inférieur, les microbrèches deviennent bleues et s enrichissent en éléments organodétritiques de natures diverses. La limite Yprésien-Lutétien est marquée par l apparition des intercalations d argiles schisteuses (rouges de lie de vin) de 10 à 20 m d épaisseur. Le Lutétien supérieur est bien représenté par une intercalation de niveaux microbréchiques et des niveaux argilo-schisteux riches en microfaune. Le Priabonien qui fait suite en continuité au Lutétien supérieur est caractérisé par l apparition des brèches plus grossières. Ces niveaux sont surmontés par une série épaisse de 100 à 150 m de microbrèches brunes qui alternent avec des argiles schisteuses bruns clairs. L Oligocène est représenté par une puissante formation de grès micacés à patine jaune de 450 à 500 m d épaisseur, très riche en débris phylliteux et feldspathiques La nappe du flysch à microbrèches sénoniennes ou flysch massylien : La nappe du flysch à microbrèches sénoniennes ou flysch massylien affleure dans les environs de Bouati Mahmoud et dans la partie Sud du secteur d étude ( Nord et Nord-Ouest d El-Fedjouj) où elle forme une bande de terrain allongé d Est en Ouest. Cette nappe est représentée par une série relativement épaisse formée de marnes et de niveaux microbrèchiques comportant un Crétacé moyen à phtanites blancs et noirs, et surmontée par un Crétacé supérieur argilo marneux, souvent très riche en intercalations de microbrèches brunes bioclastiques et pratiquement dépourvue d apport gréseux La nappe épi tellienne : La nappe épi-tellienne occupe sur des surfaces relativement importantes de l aire d étude et se développe, essentiellement, à l Est et au Sud-Ouest du bassin versant. Les formations de cette nappe sont caractérisées par l existence de faciès vaseux sombres, souvent à «boules jaunes». De tels faciès apparaissent dans l Eocène lié à la série du Djebel bou Sba. Ces faciès sombres caractérisent également l unité du Hammam Ouled Ali. Celle-ci est coincée entre l unité du Djebel bou Sba et les formations autochtones néritiques du Djebel Debar. Au total, l unité épi-tellienne possède, au Sud et au SW de Djebel bou Sba : un Barrémo -Aptien marno calcaire sombre à Ammonites, un Albien schisteux noirâtre, une barre de marno calcaire plus clair du Vraconien -Cénomanien inférieur. Le Sénonien noir est visible dans la fenêtre du Hammam Ouled Ali et au Sud du Djebel bou Sba. 10

23 CHAPITRE I GEOLOGIE 3.7. Les formations de la plateforme néritique constantinoise : Dans le secteur concerné par cette étude, les affleurements qui appartiennent à la plateforme néritique constantinoise sont : Djebel Debar, Djebel Grar, Djebel Taya, Hammam Ouled Ali et Mechta ou Douar bou Zitoun. La série néritique puissante de près de 1000 m, ne comporte pas de terme plus récent que le Sénonien. Au dessus d un Trias calcaire et schisto-gréseux, après un jurassique dolomitique, le Crétacé débute par des couches calcaires et des dolomies et se poursuit jusqu à l Albien par des faciès épi-néritiques graveleux ou oolithiques à foraminifères benthiques. Le Cénomanien n est connu qu au Djebel Debar sous le faciès de calcaires construits à caprines. Le Turonien et le Sénonien inférieurs manquent. Le Sénonien supérieur, sans discordance angulaire visible, est localement d aspect conglomératique à sa base et remanie parfois les orbitolinidés de l Albien sous- jacent dans des niveaux bioclastiques. 4. Etude structurale et style tectonique des unités : L édifice structural de la région étudiée est caractérisé par un empilement de nappes de charriage appartenant à la dorsale kabyle, au domaine des flysch et au domaine épi-tellien. L ensemble de ces nappes se trouve aujourd hui en position allochtone sur les formations carbonatées de la plateforme néritique constantinoise (Djebel Debar, Djebel Grar, Djebel Taya ). Comme au Hammam Ouled Ali et au Douar bou Zitoun, l allochtonie des formations épi-telliennes marneuses ainsi que celle du flysch sénonien à micro brèches et du flysch de type Guerrouch apparaît clairement. En fait, on n a jamais toutes ces nappes sur la même verticale. Des réductions très rapides et des failles parfois importantes et probablement d âge varié, puisque certaines n affectent que les calcaires massifs néritiques, morcellent les affleurements et compliquent le déchiffrement des structures géologiques de la région d étude. Le cas le plus extrême est visible aux environs des mines de kaolin, à l extrémité Ouest de la région étudiée, où le Numidien repose directement sur le crétacé néritique, parfois par l intermédiaire de brèches de friction La nappe numidienne : Le dispositif structural le plus fréquent qui caractérise la nappe numidienne est complexe dans le détail : Le Numidien repose en troncature basale sur des séries elles mêmes tronquées sommitalement. Ce dispositif est réalisé chaque fois que le Numidien repose sur des niveaux compétents. C est le cas au Djebel Menchoura (NE du bassin versant) où le Numidien plissé est tronqué basalement et repose sur le flysch de type Guerrouch plissé selon des axes différents et lui même tronqué sommitalement La nappe du flysch de type Guerrouch : Cette nappe a une extension relativement importante dans l aire d étude. Sa base, constituée d argiles schisteuses avec quelques bancs gréseux et calcaires intercalés, est le plus souvent chaotique. Au-dessus de ces niveaux, les grès (puissants de 300 à 400 m) sont peu plissés. Entre ces deux termes existent parfois d importantes désharmonies, allant jusqu à la suppression des niveaux inférieurs. La nappe du flysch de type Guerrouch repose à l Ouest de Zit-Emba sur les nappes de la dorsale kabyle et à l Est directement sur la nappe du flysch de Penthièvre. La position structurale du flysch de type Guerrouch, près de Zit-Emba et dans la région de Penthièvre (Ain Berda), ne peut être expliquée qu en admettant l existence de charriages dirigés du Sud vers le Nord Les nappes de la dorsale kabyle : L analyse tectonique des nappes de la dorsale kabyle qui affleurent dans les environs de Zit-Emba, montre que celles-ci ont été transportées en bloc du Nord vers le Sud et charriées sur la nappe du flysch de Penthièvre, dont elles sont ainsi séparées par un grand cisaillement. Au sein de l ensemble de ces nappes, on note des replis et des écailles mais pas de contact tectonique majeur. Le contact tectonique qui sépare les nappes de la dorsale kabyle et la nappe de Penthièvre sous-jacente correspond à des failles tardives, par endroits très redressées, difficilement analysables. 11

24 CHAPITRE I GEOLOGIE 4.4. La nappe de Penthièvre : Cette nappe est surmontée indifféremment selon les lieux par les nappes citées ci-dessus. Au Sud- Ouest de Nechmeya, elle chevauche les formations du Campanien-Maestrichtien de la nappe épitellienne. Le contact est aisément observable à bled Bou kour koul (la partie Est du bassin versant). La nappe de Penthièvre comporte de larges synclinaux essentiellement déterminés par les grandes épaisseurs de grès micacés (synclinal symétrique de la ferme Saint-Paul (NW du bassin versant) ; Synclinal couché du douar Eulma Kricha (SE de Zit-Emba). Les zones anticlinales, plus complexes, sont le siège de laminages fréquents, parfois même elles sont extrusives (Mzaret Si. Goulea. (Nord Est du bassin versant) et percent les unités supérieures. C est aussi à ce niveau que se sont produits des écaillages importants qui font chevaucher les termes crétacés sur les différentes couches de la série La nappe du flysch massylien ou flysch à microbrèche : Au sud d une ligne passant par Nechmeya et Bouati Mahmoud les nappes du flysch à micro brèches surmontent les formations épi-telliennes et ont donc été charriées du Nord vers le Sud. Au Nord de cette dernière agglomération, le flysch massylien est surmonté par le flysch de type Guerrouch, mais à l Est et dans la partie Sud du bassin versant, les microbrèches du flysch massylien sont surmontées clairement par les grès de la nappe numidienne. Ce dernier schéma structural est bien observable au niveau de Djebel Ouara à l Est du bassin versant. Les formations de ce flysch sont généralement replissées et écaillées avec celles de la nappe épi-tellienne, elles apparaissent suivant un mince liseré sous les bancs de grès numidiens La nappe épi-tellienne : Les formations de la nappe épi-tellienne du Djebel Bou Sba et de Hammam Ouled Ali sont de vastes lames en série inverse. Elles ne peuvent donc pas être le seul résultat d une tectonique d écoulement ou de glissement purement gravitaire. Avant de se déplacer, elles ont nécessairement été tectonisées mais l absence de phénomènes de schistosité dans ces formations indique que cette tectonique s est faite dans un régime de contraintes relativement faibles. Entre Nechmeya et kalaâ Bou Sba, à l Est du bassin versant, le Sénonien de l unité du Djebel Bou Sba se présente comme un empilement de plis kilométriques couchés vers le Sud, repris à leur tour par des plis hectométriques ou couchés en sens inverse du Sud vers le Nord. Aux alentours du Djebel Debar, c est par les termes les plus récents que la série épi-tellienne disloquée repose sur le Crétacé néritique Les formations du môle néritique constantinois : Ces formations correspondent à l unité structurale la plus profonde de l édifice structural de la région étudiée. Cette série débute par du Trias, dont les niveaux argilo-gréseux, les cargneules et les calcaires vermiculés sont impliqués dans les jeux des failles les plus méridionales. Le Djebel Debar, qui représente un massif important de la plateforme néritique constantinoise, correspond à un anticlinal dont le cœur est occupé par des niveaux gréso-pélitiques rouge. La série se poursuit par une masse calcairo-dolomitique et atteint le Campanien Mæstrichtien. Ce massif est caractérisé par son style en plis très lourds et faillés. 12

25 CHAPITRE I GEOLOGIE 5. Les concentrations minéralogiques et les gisements miniers : Les prospections géologiques et minières effectuées dans la région ont permis de mettre en évidence la présence de certains gisements miniers, Fig. N I-02 ; Ceux-ci sont localisés essentiellement dans la partie méridionale du bassin versant. La nature et la concentration minéralogiques de ces gisements sont variables d une localité à une autre La minéralisation au niveau du massif de Djebel DEBAR : Djebel Debar est un massif carbonaté important situé dans la partie Sud du bassin versant. Il est faillé et fracturé et correspond à un anticlinal d axe Est-Ouest. Les failles qui affectent la partie nord-ouest et la partie centrale de ce massif sont minéralisées. Ces concentrations minéralogiques qui existent correspondent à l halloysite (silicate d alumine Hydraté=Kaolinite). Cette concentration est accompagnée d un gisement d oxyde de fer, associée à des carbonates de zinc (ZnCO 3 ) et de plomb arsenicaux et à de l arséniate de Zinc La minéralisation au niveau de Djebel TAYA : Ce massif est situé à l extrême Sud-Ouest du bassin versant. Il appartient à l ensemble des formations autochtones du môle néritique constantinois. C est un massif carbonaté faillé et fracturé. Les fractures qui affectent Djebel TAYA sont minéralisées. On y trouve du Sulfure d antimoine (stibine Sb 2 S 3 ) avec des traces de cinabre (HgS). Cette minéralisation se présente en amas lenticulaires dans les calcaires compacts ou au contact des calcaires et des marno-calcaires sénoniens décollés des assises rigides sur la périphérie du dôme Les minéralisations au niveau de la localité Kalaâ Bou Diar : Les calcaires compacts à durs renferment une concentration de calamine (Zn 4 Si 2 O 7 ) OH 2 et de barytine (Ba SO 4 ). 13

26 CHAPITRE I GEOLOGIE SITE DU BARRAGE N N Indice Nom de l indice Elément anomal N N Indice Nom de l indice Elément anomal 01 53/5 ROKNIA-2 Sb (Pb-Zn-As) 11 53/12 Dj.Debar Sb (Pb-Zn-As) 02 53/4 ROKNIA-2 Sb (Pb-Zn-As) 12 53/13 Dj.Debar Sb (Pb-Zn-As) 03 53/2 ROKNIA-1 Sb (Pb-Zn-As) 13 53/14 Dj.Debar Sb (Pb-Zn-As) 04 53/5 Dj.Debar Kaolin argile B 14 53/15 Dj.Debar Sb (Pb-Zn-As) 05 53/6 Ain el Ouahch Sb (Pb-Zn-As) 15 53/16 Dj.Taya Sb (Pb-Zn-As) 06 53/7 Chabet Ain Bousaid Sb (Pb-Zn-As) 16 53/17 Kef ain-brahim Sb (Pb-Zn-As) 07 53/8 Mzara Deboussa Sb (Pb-Zn-As) 17 54/5 kalaâ bou diar Sb (Pb-Zn-As) 08 53/9 Chabet Ain Ouahch Sb (Pb-Zn-As) 18 54/6 kalaâ bou diar Sb (Pb-Zn-As) 09 53/10 Dj.El Grar Kaolin 19 54/7 kalaâ bou diar Sb (Pb-Zn-As) 10 53/11 Dj.Debar Sb (Pb-Zn-As) 14

27 CHAPITRE I GEOLOGIE 6. Perméabilité des formations du bassin versant de Zit-Emba dans leur environnement géologique : L étude géologique du bassin versant de Zit-Emba a montré que le dispositif structural qui caractérise les formations correspond à un empilement de nappes de charriage. Celles-ci sont constituées de faciès d âge et de nature variés. Les manifestations de la tectonique tangentielle (nappes de charriage) et cassante (failles et décrochements) sont bien visibles et démontrées en plusieurs endroits. La diversité lithologique de ces formations et leur aspect tectonique, ont conditionné les phénomènes de ruissellement et les capacités de rétention et ont donné lieu à un éventail de perméabilité varié. Il en résulte donc une dynamique variable de lessivage des roches et une diversité de la nature des éléments chimiques contenus dans les eaux de ruissellement et dans les aquifères du bassin versant de Zit-Emba. Ainsi, l exploitation de l ensemble des données géologiques de notre bassin versant a permis de distinguer trois classes de formations ayant des perméabilités différentes : 6.1. Classe des formations à perméabilité élevée : Cette classe représente 42% de la superficie totale du bassin versant. On distingue les formations suivantes : Les formations alluviales du cours d eau principal et ses différentes chaabas : Ces formations correspondent à des dépôts quaternaires anciens et récents qui se développent de part et d autres du cours d eau principal et ses différentes chaabas. Ce sont des dépôts alluvionnaires détritiques de granulométrie et de dimensions variables. Ils sont très faiblement ou non consolidés et leur perméabilité est élevée. Ces caractéristiques permettent la création des nappes phréatiques. Cette formation représente 13% de la superficie totale du bassin versant Les formations carbonatées de la plate-forme néritique constantinoise : Ces formations se développent au niveau de Dj.Debar, Dj.Grar, Dj.Taya, Hammam Ouled Ali et Douar Bou Zitoun. Elles sont constituées d une série carbonatée néritique épaisse, faillée et fracturée. Ces formations présentent souvent en affleurement et surtout en profondeur des formes d érosion et de dissolution de la roche donnant lieu à des formes karstiques. Il en résulte donc une perméabilité de fissure et développement d un réseau souterrain. De telle perméabilité favorise la présence possible d aquifère karstique potentiel. Cette formation représente 10% de la superficie total du bassin versant Les affleurements gréseux de la nappe numidienne : Les formations de grès numidiens occupent des surfaces relativement importantes de l aire d étude 19%, se développent au niveau de Dj Bouaslouge, Dj Menchoura, constituées de bancs épais faillés et fracturés, elles sont donc perméables. Ces formations laissent s infiltrer facilement les eaux de pluie, et du fait qu elles reposent sur les argiles de base à Tubotomaculum lorsque la série est normale, elles constituent des réservoirs d eau non négligeable. Les grès numidiens sont des formations dont les sources contribuent à l alimentation des différentes chaabas et le cours d eau principal du bassin versant de Zit-Emba. 15

28 CHAPITRE I GEOLOGIE 6.2. Classe des formations à perméabilité moyenne : Dans cette classe on regroupe les formations qui constituent les nappes de la dorsale kabyle (dorsale interne, médiane et externe) et celles qui constituent les flyschs de type Guerrouch, flysch de Penthièvre et flysch Massylien. La lithologique est très variée : Grès, conglomérats, calcaire, calcaire marneux, calcaire argileux, marnes et argiles schisteuses et nouveaux microbréchiques. Ces formations qui présentent une diversité lithologique avec des épaisseurs variables favorisent souvent un ruissellement diffus fort à moyen, accentué surtout par les pentes fortes dans certaines zones à relief contrasté. Les zones faillées et les zones d altération superficielles sont localement plus perméables. Du fait de l hétérogénéité lithologique de ces formations, de leur comportement structural et le style de la tectonique qui les affecte, les perméabilités sont fortement différenciées et changent d un endroit à un autre et d une formation à une autre. Cette formation représente 41% de la superficie totale du bassin versant Classe des formations à perméabilité faible à très faible : On regroupe dans cette classe les formations marneuses et argileuses de la nappe épi-tellienne de Dj. Bou sba et de Hammam Ouled Ali ainsi que les argiles à Tubotomaculum de la nappe numidienne. Ces formations présentent des épaisseurs considérables et occupent des surfaces moyennement importantes de l aire d étude 17%. Ce sont des formations de faible perméabilité jouant ainsi le rôle de substratum imperméable permettant le ruissellement des eaux de surface. Il en résulte des capacités d accumulation limitée et un écoulement direct et facile en surface. Les eaux s écoulent donc en surface dans le fond des vallons car l imperméabilisation des sols, aussi bien sur les glacis que dans les vallons, limite l infiltration. CONCLUSION : Par conséquent, il ressort dans le chapitre consacré à l étude géologique, que le secteur présente des anomalies métallo géniques d éléments toxiques constatés dans la partie méridionale du bassin versant. On s aperçoit que la majeure partie du bassin versant est occupée par des terrains à perméabilité élevée (42%) et moyenne perméabilité (41%) de la superficie totale du bassin versant. On s aperçoit que le bassin versant est le siège de plusieurs gîtes minéraux qui peuvent entraîner des concentrations notables en plomb, zinc, mercure, arsenic.., aussi bien dans les eaux de surface que dans les eaux souterraines. De ce fait, une étude chimique s impose sur les eaux d Oued EL-Hammam afin de confirmer ou infirmer la présence de ces éléments qui pourraient influencer la qualité de ces eaux aussi bien vis-à-vis de l eau potable destinée à l alimentation des populations ou à l irrigation. 16

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30 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE 1. Introduction : L'objectif de la climatologie est de caractériser l'environnement. Pour notre cas, plusieurs stations météologiques existent dans l environnement du bassin versant, entre autre la station de Bekkouche Lakhdar, celles de Ain Charchar, Berrahal, Zit-Emba, Bouati-Mahmoud ainsi que celle de Azzaba. Mais vu la discontinuité des données enregistrées au niveau de ces stations, seules celles de la station pluviométrique de Bouati-Mahmoud ont été utilisées car elle se trouve au centre du bassin versant. Pour étudier ces données, nous nous sommes basés sur une série de mesures s étalant sur 20 ans ( ). Cette série est la plus récente et ne présente pas de lacunes (voir tableau N :01 en annexe) Aspect du climat : Le climat est de type méditerranéen, il est caractérisé par des hivers doux pluvieux et des étés chauds et secs Les précipitations : La pluie est un facteur climatique très important qui conditionne l écoulement saisonnier et influence directement le régime des cours d eau ainsi que celui des nappes aquifères. La région d étude est considérée parmi les régions les plus arrosées avec une moyenne annuelle de l ordre de 700 mm. Elles sont relativement importantes, variables et irrégulières d une année à une autre Pluies moyennes mensuelles : Le mois le plus pluvieux est le mois de décembre. Sa pluviométrie peut atteindre parfois les 169 mm. Tableau N :ІI-01. Tableau N II-01 : Précipitations moyennes mensuelles de 20 ans. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août TOTAL Pluie moyenne mensuelle (mm) Pluies moyennes annuelles : Elles sont assez importantes, elles varient entre 444 mm et 971 mm. La moyennes annuelles de 20 ans d observation égale mm. Tableau N :ІI-02. Tableau N II-02 : Pluies annuelles de 20 ans. Année Pluies moyenne annuelle (mm) Année Pluies moyenne annuelle (mm) 18

31 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE 1.3. Température : La température moyenne saisonnière varie entre 10 C en hiver et 24,52 C en été. Par contre la moyenne annuelle et de l ordre de C Tableau N :ІI-03. Tableau N II-03 : Température moyennes mensuelles de 20 ans. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août Température C Diagramme ombro-thermique de Gaussen : L analyse de deux paramètres climatiques (température et précipitation) permet de tracer la courbe ombro-thermique (Fig N ІI-02) qui met en évidence deux périodes : - L une de sécheresse : s étalant entre le mois de Mai et le mois de Septembre. - L autre humide : s étalant du mois d Octobre au mois de Mai. Précipitation P mm Période Humide Période Sèche Observations Mensuelles T C Diagramme Ombre Thermique De GAUSSEN 0 Précipitation Température Figure N ІI-01:DIAGRAMME OMBROTHERMIQUE DE GAUSSEN 1.4. L'humidité : L'humidité est plus élevée en hiver qu'en été, le taux d'humidité moyen au cours de l'année est de 70%. 19

32 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE 1.5. Le vent : Le vent est un facteur important du climat, il influe sur la température, l'humidité et l'évaporation. La direction, la fréquence et la vitesse des vents sont variables au cours de l'année. En générale, la connaissance de la vitesse et de la direction des vents est primordiale pour la mise en place d'un ouvrage quelconque. Les vents dominants dans la région sont ceux du Nord-Ouest avec une vitesse assez constante au cours de l'année, entre 1.9 et 2.5 m/s, avec un maximum en hiver et un minimum en été Phénomènes secondaires : La grêle : Le plus grand nombre de jours de grêle est observé, de Décembre à Mars, pendant l'hiver et le printemps. Le maximum étant observé en Janvier et pratiquement nul du mois de Mai au mois d'août. Ces observations sont la moyenne de 30 ans. Le nombre moyen de jours de grêle est représenté au tableau N :ΙI-04 Tableau N II-04 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de grêle. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août Année Nombre de jours La gelée : La région en question se trouve sur le littoral et donc soumise à l'influence maritime, par conséquent la gelée est pratiquement inexistante à l'exception des mois de Décembre, Janvier et Février où elle est très faible. Tableau N :ІI-05. Tableau N II-05 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de gelée. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août Année Nombre de jours Le sirocco : Il est moins fréquent qu'a l'intérieur du pays, cependant, il peut se manifester sur toute la région surtout en été. Il constitue un des facteurs qui influent sur la diminution des récoltes. Ces vents sont généralement chauds et ils font baisser le degré hygrométrique (humidité relative) qui peut descendre jusqu à quelque %. On trouve sur le tableau N II-06 : le nombre moyen de jours de sirocco, ces résultats sont la moyenne de 30 ans. Tableau N II-06 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de sirocco. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août Année Nombre de jours Le brouillard : Le brouillard est surtout fréquent sur le littoral où il est observé durant toute l'année, il est dû à la présence de gouttelettes d'eaux dans l'atmosphère qui diminuent la visibilité horizontale à moins de 1 km. Tableau N :ІI

33 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Tableau N II-07 : Moyennes mensuelles de 30 ans d observation de brouillard. MOIS Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Jui Août Année Nombre de jours 1.7. L'évapotranspiration (ET) : Introduction : Le retour de l'eau à l'atmosphère peut se faire de différentes manières, soit directement par évaporation à partir d'une surface d'eau libre (mer, lac, cours d'eau, etc.), soit le plus souvent à partir d'un sol ou par l'intermédiaire des végétaux. On parle dans ce deuxième cas d'évapotranspiration. Pour l'évaporation, la quantité d'eau qui repart dans l'atmosphère dépend uniquement des paramètres physiques tels que la température de l'air, de l'eau, de la vitesse du vent, du degré hygrométrique, de l'ensoleillement, etc. L'évapotranspiration, elle, dépend en plus du couvert végétal et de son stade de développement ; Sa mesure en est rendue d'autant plus difficile L'évapotranspiration potentielle (ETP) : C'est l'et qui correspond à la double hypothèse du maintien du taux d'humidité du sol à une valeur très voisine de la capacité de rétention et d'un développement de la culture en pleine croissance. Pour estimer l'évapotranspiration potentielle, on utilise différentes méthodes basées sur des variables climatiques, cependant le choix dépend principalement du type de données climatiques disponibles et le type de climat de la région d'études. Les quelques formules empiriques qu on utilisent sont celles de : 1- Formule de BLANEY et CRIDDLE (U.S.A 1945) modifiée par la FAO en zones arides et Sub-arides ; 2- La Méthode de THORNTHWAIT ( ) pour les zones semi arides et semi pluvieuses ; 3-La formule de TURC (1953) en France pour les zones humides et sub-humides. Les trois méthodes donnent des valeurs inégales du fait que chaque formule a été élaborée dans une région différente. La formule de TURC, qui dérive en la simplifiant de la formule de PENMANN, est la plus convenable pour l'estimation de l'etp dans la région de Skikda qui appartient à l'étage bioclimatique humide. ETP = 0.4 [ t / ( t +15 ) ]( Ig + 50 ) K mm/mois. Cette formule a été établie suite à des expériences faites sur des lysimètres installés à Versailles en France et de l'analyse du bilan hydraulique pour de multiples régions dans le monde. Avec : ETP : l'évapotranspiration mensuelle exprimée en mm / mois. T : température moyenne mensuelle de l'air sous abris en C. K : un coefficient égal à 1 si l'humidité relative hr est supérieure à 50 % (généralement le 50 - hr cas sous nos climats) ; sinon K = Ig : valeur moyenne mensuelle de la radiation solaire globale exprimée en cal cm 2 / jour. Ig = IgA ( h/h ). Avec : h : Durée d'insolation journalière. H : Durée astronomique moyenne du jour en heure. IgA:Radiation maximale théorique donnée par les tableaux de ANGOT en cal cm 2 / jour avec transparence atmosphérique = 1 Les résultats de l'etp obtenus des calculs sont reportés sur le tableau N II

34 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Tableau N II-08 : Calcul de l'etp par la formule de TURC MOIS Facteur climatique Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août t C t / (t+15) IgA H H h/h Ig ETP mm/mois Bilan hydrologique : Estimation du bilan évaporométrique simplifié selon THORNTHWAIT : Le bilan évaporométrique simplifié selon Thornthwait fait appel à une définition de réserve facilement utilisable par les plantes (RFU). La RFU est le volume d eau emmagasiné dans le sol entre le point de flétrissement (RFU vide) et le point de rétention (RFU max) utilisé par les plantes, elle est calculée par la formule suivante : RFU = h. Hr. da. (m 3 /ha) Avec : Hr : capacité de rétention dans la région, soit 23 % pour notre région. da : Densité apparente du sol da = 1,3 g/cm2 h : Profondeur d enracinement des cultures. Dans notre cas on a pris h = 1 m, à cause de l arboriculture prédominante dans la région. D où RFU = 3000 x 1 x 0,23 x 1,3 = 897 m³/ha soit 89.7mm 90 mm. L application d un tel calcul a permis d établir le bilan du tableau N II-09 Tableau N II-09 : Bilan simplifié selon THORNTHWAIT MOIS Moy et Sept Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Août Facteurs Totales climatiques T C P (mm) TP/TURC(mm) P-ETP (mm) RFU (mm) ETR (mm) DA (mm) EXC (mm) Remarque : Selon certains auteurs comme JP.LABORDE, le bilan évaporométrique dethronthwait peut être également utilisé avec l'estimation de l'etp par la formule de Turc qui donne des résultats satisfaisants sous nos climats (J.P. LABORDE Edition 2000). 22

35 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Interprétation du bilan évaporométrique : On remarque que le déficit agricole correspondant à la période de juillet à septembre avec un maximum de 54 mm environ. Par contre et à partir du mois d octobre jusqu au mois de juin, on a une période excédentaire qui correspond à la période de la reconstitution des réserves. L écoulement débute au mois de décembre et prend fin au mois de juin Calcul du bilan hydrologique : Le bilan hydrologique est estimé par une formule très simple qui permet d évaluer le ruissellement et l infiltration : P = ETR + R + I ± SW Avec : P = Précipitation moyenne annuelle en mm ; ETR = Evapotranspiration réelle en mm ; R = Ruissellement moyen en mm ; I = Infiltration en mm ; SW = Variation des réserves en mm. (cette grandeur est supposée négligeable) Calcul de l ETR : A- Formule de TURC : La formule de TURC est applicable à tous les climats, elle est fonction des précipitations et de température moyenne annuelle. ETR = P [(0,9 + P ²/L²)] ½ Avec : L = T + 0,05 T ³ T = Température moyenne annuelle C Ceci implique L= (17,06) + 0,05 (17,06)³ = 974,76 ETR = 725 [(09 +(725/974,76)²]½ ETR = 870 mm B- Formule de COUTAGNE : ETR = P - λ P ² avec : P (en m) La formule de COUTAGNE n est valable que si la quantité des précipitations répond à la condition suivante : 1/8 λ < P< 1/2 λ λ = 1/(0,84 + 0,14 T) avec T : température moyenne annuelle C ; λ = 1(0,84 + 0,14 x 17,06) λ = 0,31 Soit la condition : 0.4 < P <1.61 est satisfaite. ETR = 0,725 0, 31 (0,725)² = 0,563 m = 563 mm C - L application de la formule de Thornthwait a abouti à un ETR = 361 mm. 23

36 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Calcul du ruissellement : La lame d eau ruisselée sera calculée par la formule empirique de TIXERONT BERKALOFF, ce qui permet le calcul de la lame d eau infiltrée. Elle s écrit de la manière suivante : R = P³/3 R = P³/3 ETP si P > 600 mm si P < 600 mm Avec : R, P et ETP (en m). Soit R = (0,724)² /3 = 0,1265 m = 126,5 mm Le ruissellement obtenu est de l ordre 127 mm soit 17,47 % des précipitations moyennes annuelles Calcul de l infiltration Ex = P ETR = = 363 mm Ex = R + I d où l infiltration I = EX - R I = ,5 = 236,5 mm Soit 32,66 % des précipitations moyennes annuelles. Conclusion : Nous jugeons que l ETR calculé par le bilan de Thornthwait est le plus proche de la réalité car l ETR calculé par la formule de TURC et celle de COUTAGNE est supérieure ou égale aux précipitations. L infiltration et le ruissellement représentent respectivement 33 et 17 % des précipitations. 24

37 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE 1.9. Milieu physique : Délimitation du bassin versant : La superficie du bassin versant du barrage Zit-Emba est de 485 km 2. Le bassin a une forme compacte triangulaire et comprend la branche Est de l'oued Hammam (2/5) de la superficie générale, et la branche Ouest de l Oued Mouguer (3/5) de la superficie générale. La digue est implantée sur les terrains de la wilaya de Skikda et la majeure partie des eaux sont stockées sur les terrains de la wilaya de Guelma. Les côtes de prise d'eau varient de 1200 m en tête jusqu'à 50 m dans le site de l'aménagement. Quoique la majeure partie du bassin (68%) est située entre les côtes m, la hauteur moyenne du bassin est de 376m, son réseau hydrographique est bien développé. La vallée du fleuve est trapézoïdale, les versants de la vallée sont abrupts, envahis de buissons, en grande partie en herbes. Le climat du bassin est conditionné par sa situation géographique, l'influence de la mer d'une part et du relief d'autre part. L'extrait de la carte topographique d'algérie type 1960 à l'échelle 1/ de Philippeville (Skikda), feuille P-Q1-2 montre les limites du bassin en question. Fig. N II L'hydrographie de la région d'étude : Le secteur étudié est jalonné par un réseau hydrographique très développé, (Fig. N : II-03). L'hydrographie de la région Bekkouche Lakhdar est caractérisé, principalement, par Oued EL-Hammam qui prend sa source à partir des sources thermales de Ouled Ali sur les versant nord du tell. Au début, il se dirige vers l'ouest, en suivant le pli anticlinal en altitude, ensuite il tourne au nord, en rejoignant l'oued Emchekel près de la bourgade de Ain Charchar et forme ainsi l'oued Kebir (Ouest). Les deux oueds sont de direction sud nord, le site du barrage est situé à 5 km plus haut que le confluent de ces deux fleuves. Pour étudier le régime hydrique de l'oued Hammam, une station de jaugeage Zit-Emba a été installée à 0.2 km en amont du site le Cette station avait pour tâche l'étude du régime chimique et thermique de l'oued EL-Hammam ainsi que son régime d'écoulement. Mais nous n'avons trouvé aucun document sur le chimisme de cet Oued ni sur la turbidité sauf les différents jaugeages effectués au cours des années. Nous pensons que l'étude chimique n a pas été faite car le barrage était destiné à l'irrigation et le problème de pollution inexistant pendant ce temps. Remarque : En dépit de l importance de la surface drainée par l oued Mouguer qui occupe les 3/5 de la superficie totale, nous avons préféré suivre l évolution de la qualité de oued EL-Hammam qui occupe uniquement les 2/5 de la superficie du bassin versant, pour les raisons suivantes : - Ecoulement non annuel ; - Inexistence de sources naturelles disposant d un débit important ; - Inaccessibilité de l oued par route durant la période hivernale ce qui oblige l utilisation d un véhicule tout terrain (4x4) ou une embarcation ; - Assèchement de l oued durant la période estivale ; - Absence de sources de pollution sur la partie Ouest du bassin versant (ni rejets industriels, ni usés ni thermales). 25

38 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE BARRAGE DE ZIT-EMBA 120 Million M³ 26

39 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Barrage de Zit-Emba 27

40 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Caractéristiques morphométriques du bassin versant de Zit-Emba : L'utilisation des caractéristiques morphométriques du bassin versant a pour but de caractériser le comportement hydrologique du bassin de Zit-Emba Tous les paramètres morphométriques du bassin versant sont récapitulés dans le tableau N :IІ-10, la surface, le périmètre et la longueur du talweg principal sont calculés à partir de la carte topographique ECH : 1/ de Philippeville. Tableau N IІ-10 : Caractéristiques morphométriques du bassin versant de Zit-Emba. Paramètres symbole valeur unité Superficies S 485 km² Périmètre P km Altitude maximale H max km Altitude minimale H min 50 M Altitude moyenne H moy 376 M Temps de concentration Tc H Densité de drainage Dd 3.01 km /km² Longueur du talweg principal Lw 36 km Pente moyenne Pm 12.3% M/km coefficient de compacité Kc 1.32 Longueur du rectangle équivalent Le km Largeur du rectangle équivalent le 4.15 km Selon les paramètres morphométriques du bassin de l Oued EL-Hammam, on constate qu il draine une superficie de 485 Km² de forme assez ramassée caractérisée par un réseau hydrographique très dense Dd=3.01Km/Km² Caractéristique climatique et hydraulique du bassin versant de Zit-Emba : La caractéristique des facteurs déterminants le climat est basée sur les observations des données des stations météorologiques de : Skikda, Zerdezas, Azzaba, Zit-Emba et Bouati-Mahmoud. Le bassin de Oued EL-Hammam est situé dans la zone du climat sub-tropical qui est caractérisé par un été chaud et sec et un hiver relativement doux et pluvieux. La température moyenne annuelle du bassin versant est de C, le mois le plus froid est Janvier ( ), la température minimale atteinte - 3 C (très rare). Le mois le plus chaud est Août ( C), la température maximale atteinte ( C). Les précipitations dans la région étudiée sont réparties inégalement, la zonalité verticale est évidente, la pluviométrie augmente en fonction de l'altitude. La répartition territoriale des précipitations dans le bassin est déterminée par une bonne protection contre la pénétration des masses d'air humide, transportées par les cyclones méditerranéens, qu'assurent au bassin les chaînes de montagnes. Sur la majeure partie du bassin le total des précipitations ne dépasse pas 700 mm, quoique, pouvant atteindre mm sur la chaîne des montagnes qui encercle la surface du bassin versant. La répartition annuelle des précipitations est inégale. La majeure partie (80%) tombe pendant la période la plus froide (Novembre Mars) Tableau N 02 en Annexe. Les vents dominants dans le bassin versant sont ceux du nord et du sud. La vitesse du vent la plus importante correspond en hiver. En été, la vitesse du vent diminue, la vitesse moyenne maximale est de 27 m/s et peut atteindre dans certains cas les 40 m/s Couvert végétal et agriculture : Le secteur d'étude est caractérisé par un couvert végétal, très dense, dominé par les forêts boisées et les vastes plaines sont occupées par l'arboriculture et les cultures maraîchères (cultures des légumes, etc ), prairies. Par ailleurs, la végétation joue également un rôle atténuateur important en période de crue. En effet, lorsque la végétation est développée, le ruissellement est retardé et la pointe de crue est atténuée. 28

41 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Par ailleurs, l'écoulement étant plus long, la part d'eau reprise par l'évapotranspiration et l infiltration, augmente et le volume de la crue diminue. 2. Aperçu sur l aménagement hydraulique de Zit-Emba : Nous jugeons utile qu un descriptif succinct de cet important aménagement doit être donné vu son emplacement géographique et son rôle socio-économique important (alimentation en eau potable de la ville de Skikda et des villes limitrophes ainsi que l irrigation du périmètre Zit-Emba). Le descriptif général comprendra les données principales sur l'aménagement hydraulique. Le barrage Zit-Emba a été étudié et réalisé par l entreprise " SELKHOZPROMEXPORT " entre 1989 et 2000 selon le contrat N 91 / ANB SM / 89 ( ) signé avec l agence nationale des barrages de l'algérie (ANB) Historique de l'aménagement : L'aménagement hydraulique Zit-Emba est situé à l'extrémité Sud Est de la wilaya de Skikda aux coordonnées suivantes : X = 883,50 Km ; Y = 207,50 Km ; Z = 80,50m. La digue est implantée sur les terrains de la wilaya de Skikda, les parties moyennes et supérieures de la retenue sont situées sur le territoire de la wilaya de Guelma c'est-à-dire que la majeure partie des eaux est stockée sur les terrains de la wilaya de Guelma. Cette zone est caractérisée par un développement intensif de l'industrie, du thermalisme et de l'agriculture ce qui entraîne une augmentation considérable de la consommation en eau. Vu que les capacités hydriques des sources de la région sont limitées, la construction d'une retenue s impose. La première étude du choix du site du barrage sur Oued EL-Hammam a été réalisée par la société "grands travaux" en L'étude préliminaire du barrage a été faite en 1972, dont le travail de GOROVITCHE "étude du barrage de Zit-Emba sur Oued EL-Hammam", expose l'estimation hydrologique de la retenue. En 1973, une autre étude a été réalisée, intitulée "rendement utile du barrage Zit-Emba" et a compris les calculs simplifiés du volume de la retenue et de son rendement utile ainsi que la côte du niveau normal de la retenue. La recherche réalisée en 1986 par l'institut "SOJOUZHIPROVODKHOZ" et qui avait pour thème "schéma d'utilisation de ressources hydriques dans la région de ANNABA" a permis de déterminer les paramètres principaux de la retenue. Les prospections pour l'étude ont été effectuées en 1985 par l'administration algérienne selon le programme établi par les spécialistes de " SELKHOZPROMEXPORT " et sous leur contrôle. Quand à l'étude géotechnique du site du barrage et de la cuvette de la retenue, elle a été réalisée par la société tchécoslovaque "STROIEXPORT". Les études géodésiques et topographiques du barrage ont été réalisées par les sociétés algériennes "ENAGEO" et " SETHYCO". Les études géotechniques complémentaires et de vérification des sols de l'assise du barrage et du terrain ont été faites par "SELKHOZPROMEXPORT" au laboratoire de Hammam Meskhoutine (Guelma). 29

42 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Les conclusions hydrométéorologiques sont basées sur les données obtenues sur place par les spécialistes russes. En 1987 la société russe " UKRHYPROVODKHOZ", a réalisé l'avant projet Barrage Zit-Emba et en Novembre 1989 le contrat, ayant pour objet la construction du barrage Zit-Emba a été signé avec "SELKHOZPROMEX PORT". Les plans d'exécution sont réalisés par l'institut russe "SEVKAHIPROVODKHOZ", la construction est confiée à "ROSGLAVZARUBEJVODSTROI" comme sous-traitant et par la suite à "SELKHOZPROMEXPORT". La construction du barrage a duré 11 ans depuis Novembre 1989 jusqu'à Novembre 2000, et depuis, l'aménagement hydraulique Zit-Emba a été admis à l'exploitation Les Principales caractéristiques hydrologiques de Oued EL-Hammam : La station de jaugeage de Zit-Emba implantée en amont du site à 02 km en 1969 a permis de déterminer les caractéristiques hydrologiques principales de Oued EL-Hammam, grâce à l'étude du régime d'écoulement et de son niveau. Les observations hydrométriques en aval du site du barrage ont été effectuées depuis 1952 par la station de jaugeage de Ain Charchar (apport sommaire de Oued EL-Hammam et Oued Emchekel). La période limitée des observations des stations de jaugeage sur Oued EL-Hammam a conditionné la nécessité (pour réaliser les calculs) d'utiliser les données des stations analogues situées sur les oueds du versant nord du tell dont les conditions physiques et géographiques sont semblables et sur une période d observation plus longue Apport annuel de oued EL-Hammam : Les valeurs d'apport annuel de Oued EL-Hammam dans le site du barrage sont admises sur la base de l'étude et l'analyse des données des observations de la station de jaugeage de Zit-Emba. La répartition interannuelle de l'écoulement durant la période 1939 jusqu'à 1984 est mentionnée sur le tableau N 03 en annexe. Dans les conditions naturelles, l'écoulement moyen (sur plusieurs années) de Oued EL-Hammam (sans tenir compte des facteurs anthropogènes, c'est-à-dire la prise d'eau pour irrigation entre 8 et 20 millions m 3 ), représente m Ecoulement des crues : Les caractéristiques de l'écoulement des crues de Oued EL-Hammam sont admises sur la base de l'étude et d'analyse des données des observations de la station de jaugeage Zit-Emba. La série reconstituée des débits max durant la période de 33 ans comprend les crues extraordinaires de , les volumes des crues durant cette période sont reconstitués d'après la liaison avec les valeurs correspondantes sur la station de jaugeage de Ain Charchar Débit solide : Les observations du débit solide de Oued EL-Hammam ont été réalisées sur les stations de jaugeages de Zit-Emba et de Ain Charchar et ont été limitées par la détermination de la turbidité d'eau dans les différents points du cours d'eau en différentes phases du régime hydrologique afin de pouvoir estimer ce débit solide. 30

43 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE D'après les données d'observations de la station de jaugeage Ain Charchar durant la période , il a été établi la courbe de dépendance de l'écoulement annuel des matériaux en suspension de Oued Kebir et de la valeur du débit moyen d'eau (annuel). Il a été reconstitué, d'après cette courbe, les valeurs annuelles des apports solides concernant et ont été calculées sur plusieurs années. Quant à la norme de débit liquide, elle est de Q = 4.4 m 3 /s, la norme du débit solide de Oued Kebir Ouest est de : R solide = t/an La norme du débit d'après cette courbe et de t/an ce qui correspond à la turbidité d'eau ρ =3,9Kg/m 3 (moyenne sur plusieurs années). Les résultats d'études des débits solides charriés des retenues du Nord d'algérie varient dans les limites % de la valeur de celui des matériaux en suspension. En tenant compte de ce qui précède, le débit solide charrié de Oued EL-Hammam est supposé représenter 40% du débit des matériaux en suspension. Quant au débit total des dépôts il est de l'ordre t/an Fiche matricule de l'aménagement : L'aménagement hydraulique Zit-Emba est situé sur Oued EL-Hammam au Nord Est de l'algérie à 2 km de la commune Bekkouche Lakhdar (wilaya de Skikda). Les ouvrages principaux de cet aménagement sont le barrage en terre et enrochement, l'ouvrage de prise comprenant le canal d'amenée, la tour, le tunnel de l'ouvrage de raccordement et le canal de fuite ainsi que l'évacuateur des crues. Les principales caractéristiques de l'aménagement sont les suivantes : La retenue : Quand le niveau normal est de 86 m, le plan d'eau dans la retenue se disperse jusqu'à 8 km en amont des oueds Les caractéristiques hydrologiques et paramètres de la retenue : - Surface du bassin versant km 2 - Apport moyen annuel Millions m 3 / an - Ecoulement 80 %...24 Millions m 3 / an - Débit de transport solide (moyen) t / an - Côte niveau normal de la retenue. 86 m - Côte niveau surcharge de la retenue.91 m - Côte niveau d'eau morte de la retenue...62 m - Capacité totale de la retenue (Volume niveau normal).120 Millions m 3 - Eau morte de la retenue Millions m 3 - Surface de la retenue au niveau normal ha - Rendement utile de la retenue Millions m 3 / an - Débit de la crue 0.01 % m 3 / sec - Débit de la crue 0.1 % m 3 / sec - Débit de la crue 1.0 % 1275 m 3 / sec - Débit de la crue 10 % m 3 / sec - Profondeur maximale m - Profondeur moyenne m 31

44 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE Le barrage : - Type de barrage En terre non homogène et enrochement (Le corps du barrage en argile, galets graviers et en masse rocheuse). - Côte de la crête m - Hauteur maximale au dessus de la surface naturelle du sol 47.5 m - Hauteur maximale à partir du fond de la fouille m - Longueur en crête m - Largeur en crête m - Volume total du remblai m 3 - Hauteur maximale du noyau 51.3 m Les ouvrages annexes : A. Ouvrage de prise d'eau : L'ensemble de l'ouvrage de la prise d'eau du barrage Zit-Emba comprend les ouvrages suivants : A- Canal d'amenée ; B- La tour de prise ; C- Le tunnel ; D- L'ouvrage de raccordement avec le risberme et chambres de vannes. ; E- Canal de fuite (canal de restitution). La structure et les dimensions de l'ouvrage de prise d'eau permettant d'assurer : - La prise d'eau à partir de la retenue ; - La dérivation provisoire ; - La vidange et le lavage de la retenue. B. Le canal d'amenée : Sa longueur totale est de 226 m et sa section par le fond 6 m 2. C. La tour de prise : Diamètre 10 m - hauteur 56 m. D. Le tunnel : Sa longueur est de 169 m ayant une section en fer à cheval et le diamètre du rond incorporé Ф = 6 m. E. L'ouvrage de raccordement : Ouvrage de raccordement et chambre de vannes. F. Le Canal de fuite de vidange : Le canal de fuite de vidange de fond et de la prise d'eau. G. L'évacuateur : L'évacuation du barrage Zit-Emba comprend le coursier du type ouvert avec le saut de SKI et le canal de fruit, le caniveau du coursier et le saut de SKI sont situés entièrement dans les limites du massif rocheux du bord droit de la vallée de Oued EL-Hammam. 32

45 CHAPITRE II HYDROCLIMATOLOGIE ET OUVRAGE HYDRAULIQUE CONCLUSION : Cette approche nous a permis de déterminer les principales caractéristiques climatologiques et hydrologiques du bassin versant de Zit-Emba. Le climat est de type méditerranéen avec hiver relativement doux et pluvieux et un été chaud et sec, ce qui influe sur le chimisme des eaux de Oued EL-Hammam par dilution pendant les périodes pluvieuses et par concentration due à l évaporation durant les périodes sèches. Le ruissellement et l infiltration totalisent environ 50% des précipitations (soit 363 mm) qui sont de l ordre de 724 mm (moyenne annuelle de 20 ans d observation). Une évaporation réelle de l ordre de 49,87 % soit 361 mm des précipitations. En appréciant les caractéristiques du barrage, notamment son implantation simultanément sur les terrains de la Wilaya de Skikda ainsi que ceux de Guelma., on constate de visu que la digue est implantée à l extrémité territoriale de skikda, ce qui fait que la plupart des eaux sont stockées sur les terrains de la wilaya de Guelma, ce qui, inévitablement, a engendré des problèmes de coordination et de gestion pour le contrôle et le suivi de l application des règlements relatifs aux déversements des effluents liquides par les établissements réfractaires. En effet, ceux-ci évacuent, directement, leur rejet sur Oued EL-Hammam, sans aucun traitement préalable. Le barrage de Zit-Emba (W.Skikda) reçoit toute la charge polluante de différentes activités en amont du site situé sur les terrains de la W. de Guelma. 33

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47 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 1. Introduction : L'eau est un élément vital, on la rencontre à la surface de la terre stockée par des infrastructures de base très onéreuses et en profondeur dans des aquifères sous forme de nappes ; On doit la protéger et préserver ses qualités essentielles qui en font une eau potable et propre à la consommation. Cette préservation consiste à la protection de cette eau de toutes sorte de pollutions et contaminations volontaires ou non par l'être humain, qui connaît une explosion démographique accompagnée, généralement, par une énorme exploitation des ressources en eau, ce qui inévitablement, engendrera des dégâts écologiques à cause de ces rejets, qui dans l'ensemble ne sont pas traités. L Algérie contemporaine est confronté aussi à une alarmante dégradation de la qualité des eaux due aux rejets industriels non traités tous les jours. La connaissance de la composition chimique d'une eau joue un rôle très important dans la détermination de sa qualité c'est-à-dire la possibilité de son utilisation pour l'alimentation en eau potable (AEP) ou à d'autres usages telles que l'irrigation, l'industrie etc. En raison de l'utilisation multiple des eaux du barrage Zit-Emba récemment construit et qui représente la ressource principale qui alimente le chef lieu de la Wilaya ainsi que la Daïra de Azzaba. Néanmoins, aucune étude n a été effectuée sur la qualité de ces eaux. Cette partie de l'hydrochimie fera l'objet de notre étude qui traitera les causes de la pollution et la vulnérabilité* des eaux superficielles stockées à son niveau. Par conséquent, il serait judicieux de donner un bref aperçu sur la définition de ce terme avant d entreprendre l étude avec les différents paramètres polluants aussi bien physiques que chimiques. 2. Définition de la pollution : Toute action ou introduction volontaire, accidentelle ou naturelle de corps qui altèrent la qualité chimique, physique ou biologique de l'eau est appelée: POLLUTION. D une manière générale, toute contamination de cette eau par : - Les impuretés naturelles indépendantes de l'homme ; - La matière organique entraînée par le lessivage des sols qui se trouvent dans les rivières et les affluents ; - L'activité humaine: nitrates, des engrais phosphatés, du lessivage, de la matières organiques complexes des déjections humaines, animales et minérales diverses déversées par l'industrie. Ceci nous permettra de classer schématiquement les constituants de la pollution de l'eau en fonction de leurs états (matières en suspension ou en solution), et leurs natures (matières organiques ou toxiques). Cette classification sera d un apport non négligeable pour la définition des procédés d épuration appropriés à chaque type de pollution Les Principales causes de pollution : A- Pollution naturelle ou contamination ; B- Pollution d'origine domestique et urbaine suite aux rejets par les eaux usées et aux déchets solides ; C- Pollution d'origine industrielle ; D- Pollution agricole ; E- Pollution accidentelle. *vulnérabilité: fragilité face aux agressions extérieures (faiblesse). 35

48 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 3. Identification des sources de pollution de Oued EL-Hammam : La reconnaissance de terrain nous a permis de déterminer les points noirs Fig N III-01 et faire les constatations suivantes : 1 er : il se pourrait que les eaux stockées au niveau du barrage Zit-Emba, sont influencées par les rejets des eaux thermales du centre Hammam Ouled Ali vu qu'il constitue la source principale de l'oued, ce qui accélère la dissolution des formations géologiques au passage de ces eaux chaudes. En plus l'utilisation quotidienne de quantité importante de détergents au niveau des quatre (04) centres thermaux de Hammam Ouled Ali, ne fait que détériorer la qualité de l eau. PHOTOS N 01 : La visualisation de ces images montre qu il existe une pollution ostensible. 2 eme : Les rejets non contrôlés et non traités de l'industrie de la conserverie de Bouati Mahmoud et les huileries, pourraient causer des modifications nocives sur le chimisme des eaux de Oued EL- Hammam qui alimentent le barrage. Il faut signaler que cette industrie alimentaire utilise des produits qui à long terme peuvent être nocifs, tels que : - BENZOATE DE SODIUM (protection des fruits contre les moisissures et les levures) ; - DIOXYDE DE SOUFRE (protection des couleurs des aliments déshydratés) ; - PROPIONATE DE CALCIUM (utilisé dans les aliments cuits afin d'inhiber les moisissures) ; - Colorant, conservateur, antioxydant, régulateur d'acidité, agents aromatiques, etc. ; - Acide sulfurique (pour détruire les déchets organiques toxiques). Nous tenons à vous présenter quelques photos de ces rejets afin d apprécier de près la qualité des rejets in situ et les modifications sur l environnement. PHOTOS N 02 Le constat qui se dégage de ces images prouve l influence négative des rejets agro-alimentaires sur l oued 3 eme : Le déversement des eaux usées des agglomérations de Ouled Ali et Bouati-Mahmoud qui pourraient causer des modifications non contrôlables et non souhaitables sur la chimie des eaux de Oued EL-Hammam, stockées à quelques centaines de mètres au niveau du barrage Zit-Emba. Ces modifications pourraient avoir des répercussions néfastes à court et à long terme sur la santé publique qui utilise cette eau si celle-ci ne fait pas l objet d une protection à même de parer à tout risque de pollution et un traitement approprié avant sa distribution. PHS N 03:Ces images mettent en évidence l influence négative des rejets des eaux usées sur la qualité des eaux de l oued. 36

49 REJETS DES CENTRES THERMAUX OULED ALI LIMITE WILAYA DE SKIKDA LIMITE WILAYA DE GUELMA OUED ELHAMMAM 37 BARRAGE ZIT-EMBA 120 million m3 ROUTE NATIONALE N 80 REJETS DES EAUX USEES OULED ALI (1229 habitant) HUILERIE REJET DE L'INDUSTRIE AGROALIMENTAIRE (20 L/S) REJETS DES EAUX USEES DE LA ZONE URBAINE BOUATI-M (11457 habitant) FIGURE N III-01: SCHEMA SYNOPTIQUE DE LA DISTIBUTION SPATIAL DES DIFFERENTES REJETS SUR OUED EL-HAMMAM

50 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 4. Causes de pollution des eaux du barrage Zit-Emba : 4.1. L influence de la géologie et du thermalisme sur l altération de la qualité de ces eaux : Les eaux thermales contiennent des sels minéraux en solution, qui par conséquent, ont un effet différent sur l'organisme humain que celui de l'eau ordinaire. Les eaux thermales de Hammam Ouled Ali sont hyperthermales c est-à-dire plus chaudes et plus radioactives, ce qui modifie la composition chimique des eaux stockées dans le barrage. La minéralisation constitue la caractéristique majeure d'une eau minérale, elle définit à la fois la quantité d'éléments solubilisés dans cette eau et la nature de ces éléments. Elle confère à cette eau ses propriétés organoleptiques et thérapeutiques, de soin et de cure. En réalité, seule la minéralisation de la ressource profonde est effectivement constante et donc représentative, elle subit presque toujours des variations plus ou moins importantes au cours de sa remontée naturelle ou artificielle par baisse de pression, oxydation, variation de température, dissolution, précipitation des phases minérales, mélangée avec des eaux intermédiaires, interaction avec les matériaux d'exploitation et contamination par des activités humaines, etc.., avant le captage ou à l émergence de l eau en surface. La minéralisation des eaux est fonction des éléments apportés à l'entrée du circuit hydrominéral par les précipitations et le sol, des éléments dissous en profondeur au contact de l'encaissant et, éventuellement, des éléments apportés des plus grandes profondeurs. La mise en solution est fonction de la température, de la pression et dans une moindre mesure de la vitesse de circulation de l'eau dans les zones de dissolution. Les valeurs obtenues montrent une minéralisation moyenne supérieure à 1000 mg/l pendant la période de basse eau (la valeur maximale enregistrée est de 1145,52 mg/l), de même pendant la période haute eau,la minéralisation avoisine cette valeur de 1100mg/l (annexes N ). Cette minéralisation est due au lessivage des formations géologiques solubles dans l eau. On remarque que les formations géologiques dominantes solubles sont : Les formations carbonatées (calcaire et dolomie), gréseuses, la silice, les grès micacés et formations salifères. Ces formations peuvent donner des concentrations notables en Ca ++,Mg ++, cl -,Na +,K +, HCO 3 -,et Si Pollution d'origine domestique et urbaine : On distingue deux types de pollutions : Pollution Tensio-Active* dûe aux rejets des centres thermaux de Hammam Ouled Ali : Il existe quatre (04) centres thermaux d'une capacité d'accueil de baigneurs de 230 chambres. Pour évaluer leurs rejets, on considère que toutes les chambres doivent êtres utilisées en moyenne cinq (05) fois/jour, et que chaque fois, le bassin doit être rempli et vidé après utilisation. Ce bassin a une capacité de 1600 litres sans compter les eaux utilisées directement du robinet, nous arrivons à des quantités d'eaux annuelles, notables, chargées de détergent, tableau N III-01. Tableau N III-01 : Volume d'eau rejetée chargée de Tensio-Active. Désignation Volume d'eau rejetée par les centres Thermaux 1,6 m³ 5 fois 230 chambres Quantité d'eau rejetée par jour (m 3 /J) Quantité d'eau rejetée par mois (m 3 /mois) Quantité d'eau rejetée par an (m 3 /an) 1840, = 55200, = ,00 Remarque : Nous tenons à signaler que ces centres thermaux travaillent plus de 15 heures par jour, et que la durée autorisée du bain est de 3/4 heures (45 minutes), ce qui permet une utilisation jusqu'à (20) vingt fois par jour et que par conséquent le volume rejeté chargé de Tensioactif dépasse les m³/an sans aucun traitement préalable. *Tensioactifs : substance qui modifie une solution en augmentant sa capacité d'étalement (détergent) 38

51 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE Pollution causée par le déversement des eaux usées de l'agglomération de Bouati- Mahmoud et le centre Ouled Ali : Parmi les principaux polluants de l'eau, les eaux usées et autres consommateurs d'oxygène essentiellement les substances organiques qui entraînent un épuisement de l'oxygène (O 2 ) dissous dans l'eau Eaux usées de la zone agglomérées de Bouati-Mahmoud : Le débit moyen journalier des eaux usées est évalué suivant la dotation moyenne en eau par jour et par habitant. Cette dotation brute en eau des agglomérations est déterminée selon une étude sur l'alimentation en eau potable en Algérie faite par le ministère de l hydraulique, qui correspond à un volume de 150 à 180 litres par personne et par jour. Sur cette base et suivant les services de l'a.p.c de Bouati-Mahmoud chargés des statistiques qui estiment que la population s'élève à habitants (calcul en annexe N 4), nous avons fait des estimations des rejets de cette agglomération tableau N III-02. Cette agglomération est raccordée à un réseau d assainissement collectif qui rejette ses eaux usées directement sur Oued EL-Hammam, sans aucun traitement préalable. Ce dernier reçoit et véhicule à ciel ouvert ces rejets vers le barrage qui n est distant que de quelques centaines de mètres. Tableau N III-02 : Volume d'eaux usées de Bouati-Mahmoud. Désignation Population Actuelle Habitant Population - Horizon Habitant Dotation L/J / Habitant Rejet global L/J Rejet global m 3 /J Rejet global m 3 /an Eaux usées de la zone éparse Ouled Ali: Suivant le service de l'a.p.c de Héliopolis chargé des statistiques, la population du centre Ouled Ali est de 1229 habitants. Cette agglomération qui rejette aussi ses eaux usées dans Oued EL-Hammam sans traitement préalable, qui seront véhiculées toujours vers le même barrage. Tableau N III-03 Tableau N III-03 : Volume d'eaux usées de Ouled Ali. Désignation Population actuelle habitant Population - Horizon habitant Dotation L/J/Hab. Rejet global L/J Rejet global m³/j Rejet global m³/an Pollution par les déchets solides urbains : Les déchets solides constituent une autre forme de pollution dûe aux ordures ménagères. Ces matières solides ou semi solides résultants des activités humaines et qui sont inutiles, indésirables ou dangereuses telles que les différentes matières d'emballages (métal, bois, verre, plastique, carton, tissu, etc...), peuvent engendrer des problèmes de pollution s ils sont rejetés, anarchiquement, dans l'environnement. Nous avons également fait une estimation de ce type de pollution qui permet de tirer encore une fois la sonnette d alarme au niveau du barrage de Zit-Emba. Tableau N III

52 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE Désignation Tableau N III-04 : Volume des déchets solides urbains. Centre Ouled Ali Commune Bouati-M Norme kg/j/hab. Quantité kg/an Quantité ton/an Population actuelle , ,15 Population Horizon , ,93 Ces quantités plus ou moins notables et vu l'importance de l'ouvrage et sa position par rapport à ces points de rejets (courte distance), il est très important de prévoir des points de rejets des déchets solides qui ne présentent pas de danger sur ces eaux et se débarrasser des ordures en utilisant les méthodes appropriées, à savoir, les décharges contrôlées, les installations de compostages et les incinérateurs. Remarque : Nous tenons à signaler que les rejets solides industriels ne sont pas pris en considération dans l'estimation des rejets solides urbains et qu'il sont très important dans la région à cause des activités industrielles existantes d'une part, et d'autre part, nous n'avons pas les dotations de ce type de rejets solides industriels disponibles Pollution d'origine industrielle : L'industrie est grande consommatrice d'eau ; Par conséquent, ces eaux utilisées seront rejetées sales, chargées en produit chimiques, en produits phytosanitaires, en métaux lourds, en hydrocarbures, en solvants, en matières organiques et inorganiques, etc..., si elles ne sont pas traitées dans une station d'épuration, entraînent une pollution physique et chimique du milieu naturel. Dans ce monde industriel, il demeure toujours difficile de bien gérer ces déchets dangereux et de traiter le milieu contaminé des rivières, nappes et barrages (milieu récepteur). Comme les eaux de Oued EL-Hammam seront stockées avec ces différents rejets aux niveaux du barrage Zit-Emba qui est presque entièrement enfermé, avec un rythme de renouvellement, de ses eaux, très faible, les rend extrêmement sensibles à la pollution. Il est toujours recommander que la distance qui sépare les points de restitution et de réutilisation doit être au moins égale à 8 km (distance franchie en un jour d écoulement à l étiage par une rivière de plaine), c-à-d un minimum d auto épuration. (Jean Rodier1998). Les caractéristiques des eaux usées de l industrie agroalimentaire de Boutai-Mahmoud (conserveries, huileries et autres), peuvent varier selon leurs origines. L impact des rejets industriels sur la qualité de l eau est fonction de leur affinité avec l oxygène, de la quantité des solides en suspension et de leurs teneurs en substances organiques et inorganiques. La matière organique peut favoriser la croissance de populations microbiennes, réduire les niveaux d oxygène, et par conséquent, favoriser la biométhylation. Le taux de ce processus augmente avec des températures plus chaudes qui favorisent une productivité biologique et diminue pendant l hiver. Il existe plusieurs méthodes pour l estimation des rejets industriels telles que la superficie qu occupe l industrie, le nombre du personnel, la production et le volume des eaux résiduaires rejetées. Cette dernière a été utilisée pour le calcul du volume rejeté en raison du manque d informations nécessaires pour l application des autres méthodes. L estimation du débit de la conserverie de Bouati Mahmoud, toutes consommations confondues, est de l ordre de 20 l/s. Sur cette base, le volume rejeté annuellement est calculé. Tableau N III-05. Tableau N III-05 : Volume annuel des rejets agroalimentaires. Désignation Rejet actuel de la conserverie 2006 Rejet de la conserverie Horizon 2031 Estimation L/S Rejet global L/J Rejet global m³/j Rejet global m³/an

53 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE Malheureusement, pour toutes les unités de production, les eaux usées retournent dans les cours d eaux sans traitement préalable, ou insuffisamment assainies. Photo N 04. Photo N 04 : Rejet des eaux usées de l industrie agroalimentaire Bouati-Mahmoud Les conditions techniques portant sur les normes de rejet que l'industriel doit s'engager à respecter, s'expriment en terme quantitatif (débit instantané maximal admissible et volume en 24 heures) aussi bien que qualitatif (flux polluants admissibles sur différents paramètres considérés suivant l'activité de l'entreprise, concentration maximale en métaux...). Les entreprises, organismes ou industries ayant des activités pouvant être dangereuses avec des rejets non contrôlés, doivent se soumettre à la règlementation en vigueur notamment celles fixées par des lois et directives nationales, voire parfois internationales Aspects réglementaires : Le décret exécutif N du 05/02/1983.chapitre II protection de l eau ART Décret exécutif N du 10/07/1993 règlementant les rejets d'effluents liquides industriels. Décret exécutif N du 10/07/1993 règlementant le déversement des huiles et lubrifiants dans le milieu naturel. Décret exécutif N du 10/07/1993 portant institution d un inventaire du degré de pollution des eaux superficielles. ART 6-7. Décret exécutif N du 29/01/1994 portant définition des eaux thermales et réglementant leur protection, leur utilisation et leur exploitation. ART ( )40. C est sur cette base que les pouvoirs publics et leurs experts doivent entreprendre des actions de prévention renforcées au sein des établissement jugés dangereux pour l environnement Photo N 05, et mettre en œuvre des mesures particulières de protection comme la détermination de périmètres de sécurité d'installation d'activité qui peuvent présenter un danger sur tout bassin versant ayant un barrage ou autres infrastructures importantes et/ou mettre en place des dispositifs d'alerte. 41

54 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE Influence du rejet agro-industriel sur Oued EL-Hammam Photo N 05 : Rejets des eaux usées de l industrie agroalimentaire Bouati Mahmoud Pour pouvoir estimer réellement ces rejets, nous devons faire les prélèvements sur les périodes où les usines travaillent à plein rendement et sur les heures de rejet de pointe. Pour concrétiser cela, il doit y avoir : - Une grande coopération des responsables de chaque unité de production (information sur les heures de rejet de pointe et la durée de rejet par jour et par mois.), dans un but d intérêt général de préserver les eaux et la santé des utilisateurs. - Effectuer certaines analyses sur place avec un minimum de matériels (débitmètre, Ph mètre, Oxy mètre, Conductivimètre,etc...) et l assistance technique (ingénieurs et techniciens spécialistes). - L autorisation de divers secteurs responsables (ANB, hydraulique, l environnement, APC, l industriel, etc..). Dans notre cas il n y avait que peu de moyens disponibles. Enfin, même si les industriels ne sont pas les seuls responsables de la pollution par leurs rejets, leur impact sur le milieu, compte tenu du type de pollution concernée, est souvent plus fort lorsque ces pollutions ont une origine industrielle. 42

55 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 4.4. Estimation globale du volume de la charge polluante : Le cumul des quantités d'eaux (usées) résiduaires des différents centres et agglomération dépasse les m³/an. Tableau N : III-06, schéma synoptique fig N : III-02. Tableau N III-06:Total des volumes rejetés (minimum et maximum 2006/2031). Désignation Rejet actuel (2006) Minimum Rejet actuel (2006) Maximum Rejet futur (2031) Minimum Rejet futur (2031) Maximum Quantités d'eau résiduaire rejetée par chaque point de rejet Les 4 centres Thermaux du Hammam Ouled Ali m 3 /an Zone éparse de Ouled Ali m 3 /an Agglomération de Bouati-Mahmoud m 3 /an Industrie agroalimentaire TOTAL m 3 /an , , ,5 Accroissement des rejets des centres Thermaux de 20% , ,3 Nous pouvons dire que quelque soit la quantité d'eau résiduaire (2 millions de m 3 ou 4 millions de m 3 par an) déversée, actuellement, dans Oued EL-Hammam et stockée au niveau du barrage de Zit-Emba, aura un impact beaucoup plus grand et plus important sur le volume d'eau stockée. Ainsi une goutte d'eau altérée peut polluer plusieurs, surtout si elle est stockée et elle dispose de plus de temps et de chance pour influencer en infectant des milliers d'autres ; C est pour cette raison qu il est primordial de respecter les normes de déversement et l'obligation de protéger cette infrastructure de stockage même d'une faible charge polluante résiduaire rejetée par les centres en amont car la santé publique en aval qui utilise cette eau est dépendante de la qualité de celle-ci. Ainsi, nous estimons que le déversement des eaux résiduaires rejetées, par les agglomérations citées ci-dessus sans aucun traitement, représentent un danger permanent sur la qualité et la quantité des eaux stockées au niveau du barrage de Zit-Emba, et qui peut constituer un facteur principal de la pollution de ces eaux qui peut avoir des conséquences néfastes sur la santé des citoyens qui utilisent cette eau, en contribuant au développement des maladies à transmission hydrique. Les nitrates (sels de l'acide nitrique) existants dans l'eau potable peuvent être la cause de maladies mortelles chez les jeunes enfants. Les statistiques de 2003 de la DDS montrent au niveau de Skikda, que 143 personnes ont été affectées par des maladies à transmission hydrique. 43

56 R.A MIN m3/an R.A MAX m3/an R.F 2031 MIN m3/an R.F 2031 MAX m3/an REJETS DES CENTRES R.A m3/an THERMAUX OULED ALI LIMITE WILAYA DE SKIKDA LIMITE WILAYA DE GUELMA R.F m3/an R.A m3/an R.F m3/an R.A m3/an R.F m3/an OUED ELHAMMAM 44 BARRAGE ZIT-EMBA 120 million m3 ROUTE NATIONALE N 80 REJETS DES EAUX USEES OULED ALI (1229 habitant) HUILERIE TOTAL DES REJETS R.A MIN m3/an R.A MAx m3/an R.F 2031 MIN m3/an R.F 2031 MAX m3/an REJET DE L'INDUSTRIE AGROALIMENTAIRE (20 L/S) REJETS DES EAUX USEES DE LA ZONE URBAINE BOUATI-M (11457 habitant) FIGURE N III-02: SCHEMA SYNOPTIQUE DE LA DISTIBUTION SPATIALE DES DIFFERENTES REJETS ET LEURS VOLUMES SUR OUED EL-HAMMAM

57 CHAPITRE III EVALUATION DE LA CHARGE POLLUANTE 4.5. Pollution d'origine agricole : La forte activité agricole qui se développe dans la zone est de plus en plus préoccupante à cause de l'utilisation intensive des produits fertilisants, chimiques ou organiques, et l emploi excessif des pesticides (insecticide, herbicide) et les fongicides. L'agriculture, l'élevage et l'aviculture sont responsables du rejet de nombreux polluants organiques et inorganiques dans les eaux de surfaces et souterraines. Ces contaminations comprennent à la fois des sédiments provenant de l'érosion des terres agricoles, des composés phosphorés ou azotés, issus des déchets animaux et des engrais commerciaux, notamment des nitrates (NO 3 ) et de produits phytosanitaires, qui n ont pas été décomposés, vont nourrir les algues qui se multiplient et prennent tout l oxygène. Les déchets animaux sont avides d'oxygène, riche en azote et en phosphore et renferment souvent des organismes pathogènes. Les résidus issus des engrais sont retenus par les sols, mais peuvent contaminer les cours d'eau par ruissellement des eaux de pluie ou d irrigation et les nappes phréatiques par le lessivage Pollution accidentelle ou technologique : On se trouve dans cette situation lorsque la complexité des activités rend difficile l'identification des causes possibles d'accidents et /ou la rareté des accidents ne permet pas d'établir des séries statistiques pour éviter la pollution accidentelle. Ce type de pollution peut survenir à tout moment suite à des actes volontaires ou involontaires, soit technologique ou autres dans les processus des activités en aval du barrage, qui utilisent des produits chimiques, et /ou de transport, de livraison des hydrocarbures ou l'emploi excessif d'engrais, etc Puisque Oued EL-Hammam qui véhicule l'eau à ciel ouvert n'est qu à quelques mètres de la route nationale N 80 qui relie Skikda - Guelma, et qu une station de livraison de différents carburants est limitrophe de Oued EL-Hammam, située à quelques centaines de mètres du barrage, est un danger potentiel de pollution. Les risques et les facteurs d'accidents peuvent être identifiés. La probabilité de survenue des accidents peut être calculée, la nature et l'ampleur des dommages peuvent être déterminés, c'est le cas pour un grand nombre de dangers associés aux activités industrielles, aux transports ou autres, etc Sachant que la mise en œuvre des actions de sécurité repose largement sur les entreprises et les organismes publics directement en charge des activités qui peuvent être dangereuses sur les eaux du barrage de Zit-Emba. CONCLUSION : L importance de ce chapitre met en évidence l évaluation d un volume non négligeable de la charge polluante rejetée chaque jour et chaque année dans Oued EL-Hammam qui revêt un caractère essentiel afin de pouvoir estimer le degré de vulnérabilité des eaux stockées au niveau du barrage Zit- Emba. De ce fait, ce chapitre nous permet de dire qu il s agit d une dégradation latente et constante des eaux de cet Oued et par conséquent celle de l environnement. 45

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59 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 1. INTRODUCTION : Après avoir fait l inventaire des différents apports de charges polluantes d eau résiduelle et connaître ces multiples origines sur Oued EL-Hammam, nous allons essayer de comprendre le mécanisme de cette pollution le long du cours d eau principal. Pour cela, nous allons apprécier les différents paramètres qui quantifient sur la qualité et la potabilité des eaux du barrage afin de déterminer la vulnérabilité des eaux stockées. Afin d atteindre ce but, nous avons fait le suivi sur 4 stations. 2. Méthode et stratégie de travail : 2.1. Prélèvement : Le choix du lieu de prélèvement a été fixé sur la base de la répartition spatiale de différentes sources de charges polluantes (thermalisme, eau usée et rejets industriels). Figure N IV-01. Tous les prélèvements sont faits à l aval de chaque rejet, les coordonnées UTM 32 (universel traversal marcator) des stations de prélèvement prises par GPS «GRAMIN 12XL», sont les suivantes : Station N 1 à Hammam Ouled Ali X=355,36 km Y= 4 048,99 km Z= 225m Station N 2 à Bouati-Mahmoud X=351,63 km Y= 4 052,93 km Z= 129m Station N 3 au Barrage de Zit Emba X=350,77 km Y= 4 056,84 km Z= 99m Station N 4 au niveau de Skikda X=313,75 km Y= 4 082,0 k5m Z= 17m Cette dernière nous permet de faire la comparaison des caractéristiques de l eau à la distribution avec les normes de potabilité et voir l impact sur la santé. 2-2 SUIVI CHIMIQUE : 48 échantillons sont prélevés et analysés afin de comprendre l origine et l évolution de la qualité d eau ; Nous nous sommes intéressés aux éléments physico-chimiques suivants : Paramètres physiques : cinq (05) paramètres ont été mesurés à savoir la température de l eau, le PH, la conductivité, les résidus secs, l oxygène dissous, soit sur terrain soit au laboratoire selon le paramètre. Éléments chimiques: une analyse complète des éléments chimiques a été effectuée lors de cette étude : * éléments majeurs : - cations : Ca ++, Mg ++, Na +, K + ; - anions : CL -, SO 4 --, HCO 3 -. * éléments métalliques en trace (toxique) : Pb, Hg, As. Éléments indicateur de pollution urbaine : DBO 5, DCO, O 2 et le cycle de l azote : (NO 3, NO 2, NH 4 + ). La période d observation s étale sur six mois du 05 juillet 2004 jusqu au 07 février 2005, ce qui nous permet de suivre progressivement l évolution de la qualité des eaux pendant les deux périodes (basses et hautes eaux). Les points des stations de prélèvement ont été choisis par nos soins suivant la nature des rejets, aux points de stockage et à la distribution.les prélèvements ont été effectués tous les 15jours. 47

60 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX STATION N 04 BARRAGE DE ZIT-EMBA 120 Million M³ STATION N 03 STATION N 02 STATION N 01 LEGENDE STATION N 01 : A HAMMAM OULED ALI (REJETS THERMAUX, ET EAUX USEES). STATION N 02 : A BOUATI-MAHMOUD PRELEVEMENT DES REJETS USES ET DE L INDUSTRIE AGRO-ALIMENTAIRE. STATION N 03 : CUVETTE DU BARRAGE DE ZIT-EMBA. STATION N 04 : EAU TRAITEE ET DISTRIBUEE A LA POPULATION DE LA VILLE DE SKIKDA. 48

61 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2.3. Méthodes et matériels : Mesures physiques : Malgré la variation rapide dans le temps de certains paramètres, les moyens disponibles ne permettent pas de prendre ces mesures in situ sauf pour la température qui a été prise sur place à l aide d un thermomètre FISHER scientifique A ( ) Les analyses chimiques : Elles ont été effectuées au laboratoire de l hydrogéologie à l institut des sciences de la terre de l université Mentouri de Constantine. Quatre (04) méthodes ont été utilisées ou employées pour ces analyses : 1-Méthode des dosage volumétriques : elle nous a permit de doser les élément suivants : TAC, DHT, Ca ++, Mg ++, CL -. 2-Méthode de la spectrophotométrie d absorption atomique : elle nous a permis d analyser le Na +, le K + et les éléments en traces : Pb, AS, Hg. 3- La spectrophotométrie (DR2000) : nous a permis d analyser les éléments : SO 4 --, NO 2 -, NO Le DBO Mètre : pour la DBO 5 et l Oxytope pour la DCO Contrôle des résultats d analyses : Les conditions de prélèvement, de transport et de la non disposition rapide de certains réactifs, certains échantillons analysés présentent une électroneutralité élevée (44%). Les résultats des analyses physico-chimiques montrent une grande variation des concentrations et dépassent les normes de potabilité dans certains cas. Afin de bien montrer et comprendre ces variations, deux représentations des données ont été réalisées : -L une statistique : montrant les valeurs maximales, moyennes, minimales et les écarts types. -L autre graphique qui précise l évolution des teneurs de chaque élément sur les différentes stations dans le temps. 49

62 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2.4. Faciès chimiques : Il existe plusieurs classifications chimiques des eaux utilisées en hydrogéologie. Pour déterminer les faciès chimiques des eaux de Oued EL-Hammam, tableau N IV-01, nous avons utilisé un diagramme bylogarithmique dont l axe des abscisses est représenté par le rapport du ( HCO 3 - / SO ) et l axe des ordonnées est représenté par le rapport du ( Mg ++ / Ca ++ ). Fig N IV-02. Tableau N IV-01 : Faciès chimiques. Bicarbonaté Bicarbonaté Sulfaté calcique Période Faciès magnésien calcique magnésien magnésien de prélèvement Sulfaté magnésien Basse eau 95% 0% 0% 5% Haute eau 5% 70% 25% 0% Global 50% 35% 12.5% 2.5% 0, Sulfaté Magnésien 10 Bicarbonaté Magnésien Mg ++ /Ca ++ 1 Bicarbonaté Calcique Magnésien Sulfaté Calcique 0,1 HCO - 3 / SO 4 -- Bicarbonaté Calcique Figure N IV-02 : Diagramme des faciès chimiques. L examen de ce diagramme montre deux tendances dominantes : - Faciès bicarbonaté magnésien. - Faciès bicarbonaté calcique magnésien. Ces deux faciès représentent respectivement 50% et 35% du total des échantillons analysés et d autres faciès peuvent également existés comme sulfaté calcique magnésien avec 12.5% et sulfaté magnésien avec 2.5%. En période de basse eau, les eaux sont à 95 % bicarbonatées magnésiens et en haute eau, les eaux sont à 70 % bicarbonatées calciques magnésiens et à 25 % sulfatées calciques magnésiens. Les faciès dominants sont en liaison directe avec la géologie qui laisse affleurer des formations carbonatées telles que les calcaires, les dolomies, d âge crétacé de la plate forme néritique constantinoise. Par contre le faciès sulfaté ne représente q un faible pourcentage à cause de la faible présence des formations évaporitiques dans la région d étude. 50

63 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2.5. Evolution de la teneur des éléments physico-chimiques analysés : Paramètres physiques : La température (T) : L un des facteurs qui influe sur la vitesse des réactions chimiques et qui joue un rôle important dans l augmentation de l activité chimique et surtout bactérienne, est la température. A la sortie de la source thermale de Hammam Ouled Ali la température est de l ordre de 57 C.L eau est déversée directement dans l oued, puis la température chute progressivement pour atteindre une moyenne de 20 C au niveau de la cuvette du barrage. Tableau N IV-02 et graphe N 01. Tableau N IV-02: Variation de la température sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station C C C C STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE < 25 c. Le graphe de l évolution de la température dans le temps des stations 1/2/3/4 nous montre cette évolution Temperature C Numéro prélèvement(période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 01: EVOLUTION DE LA TEMPERATURE DANS LE TEMPS SUR LES QUATRE STATIONS 51

64 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Potentiel d hydrogène (ph) : Les valeurs mesurées du ph aux différentes stations et pendant les différents prélèvements montrent que toutes les valeurs se trouvent dans l intervalle de la norme de potabilité mais avec des valeurs variables. A l émergence de la source thermale, le ph mesuré est de l ordre de 7,8 sur les autres stations, il est compris entre 6,5 et 8. Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau N IV-03 suivant, qui montre l évolution du ph dans le temps et l espace sur les (04) quatre stations où la prise d échantillon a été effectuée durant la période Juillet 2004-Janvier Tableau N IV-03: Variation du ph sur les quatre stations. Paramètres Statistiques N Station Minimum Moyenne Maximum Ecart type STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS ( ) On remarque qu au niveau de la station de prises d échantillons de Bouati Mahmoud comparativement aux autres stations, que le ph varie plus, ce qui explique l influence des différents rejets agroalimentaires et urbains sur cette dernière. Le graphe N 02 de l évolution du ph dans le temps des stations N 1/2/3/4 montre cette fluctuation mais dans l intervalle des normes de potabilité. ph Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) Intervalle du ph admissible par l OMS STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 MIN NORME MAX NORME GRAPHE N 02: EVOLUTION DU ph DANS LE TEMPS SUR LES QUATRE STATIONS 52

65 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Conductivité électrique (CND) : Elle est considérée comme étant la propriété que possède l eau à permettre au courant électrique de passer, celle-ci est fonction, de la température, de la concentration et des espèces ioniques en solution. Les valeurs mesurées ont été corrigées à une température standard de 20 C. Les résultats obtenus sont résumés au tableau N IV-04. Tableau N IV-04: Variation de la conductivité électrique sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station µs/cm µs/cm µs/cm µs/cm STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 1500 µs/cm Les valeurs mesurées sont comprises entre 401 et 1373 µs/cm, donc inférieures à la norme. On remarque, grosso modo, que les plus fortes valeurs sont enregistrées pendant les premières mesures puis elles chutent progressivement. Les plus fortes valeurs ont été enregistrées pendant la période de basses eaux alors qu en période de hautes eaux on a un phénomène de dilution qui apparaît. conductivité µs/cm Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) Norme STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 03: EVOLUTION DE LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE DANS LE TEMPS ET SUR LES QUATRE STATIONS 53

66 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Eléments chimiques de la pollution : Les élément majeurs : Le calcium Ca ++ : Le calcium provient soit de la dissolution des formations carbonatées (CaCO 3 ), soit à la dissolution des gypses (CaSO 4 ) (H 2 O)2. Il est aussi prédominant dans les eaux thermo minérales circulant en milieu calcaire. Les résultats obtenus au cours des douze (12) prélèvements sur les 4 stations sont présentés sur le tableau N IV-05. Tableau N IV-05: Variation du calcium sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 200 mg/l On remarque comme précédemment un phénomène de concentration en période de basses eaux et un phénomène de dilution en période de hautes eaux, mais uniquement sur les stations les plus en amont, donc près des sources de pollution alors qu au niveau du barrage les teneurs sont beaucoup plus faibles. Graphe N teneur en calcium mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N Numéro prélèvement (Période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 04: EVOLUTION DANS LE TEMPS DU CALCIUM SUR LES QUATRE STATIONS 54

67 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le magnésium (Mg ++ ) : Les origines du magnésium sont comparables à celles du calcium, il provient de la dissolution des formations carbonatées à forte teneur en magnésium (la magnésite et la dolomite). On observe le même phénomène de dilution et de concentration de cet élément pendant les hautes et les basses eaux. Les concentrations enregistrées au cours des prélèvements sont présentées sur le tableau N IV-06. Tableau N IV-06: Variation du magnésium sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 150 mg/l Le graphe de l évolution du magnésium dans le temps par rapport à la norme sur les différentes stations de prélèvement nous montre cette décroissance. 250 teneur en magnesium mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME Numéro prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 05: EVOLUTION DANS LE TEMPS DU MAGNESIUM SUR LES QUATRE STATIONS 55

68 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le sodium (Na ++ ) : Le composé du sodium le plus important est le chlorure de sodium communément appelé sel. Parmi les autres composés, on trouve les carbonates de sodium, bicarbonate de sodium, l hydroxyde de sodium. Les concentrations enregistrées sur différentes stations et différents prélèvements sont inférieures à la norme Européenne comme le montre le tableau N IV-07 ci-dessous : Tableau N IV-07: Variation du sodium sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE CEE 100mg/L On s aperçoit que les plus fortes teneurs sont enregistrées pendant la période de basses eaux alors que les plus faibles teneurs sont enregistrées pendant la période de hautes eaux. D amont en aval, les plus fortes teneurs sont enregistrées dans les parties hautes du bassin versant de même que par l eau distribuée à la population qui renferme des teneurs relativement élevées. Le graphe des teneurs dans le temps du sodium par rapport à la norme montre cette évolution. 120 teneur en sodium mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N Numéro prélèvement durant la même GRAPHE N 06: EVOLUTION période DANS LE TEMPS DU SODIUM SUR LES QUATRE STATIONS 56

69 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le potassium ( K + ) : Métal blanc argenté, alcalin, radioactif, très réactif à l eau, se trouve dans la nature sous la forme de chlorures doubles dans de nombreux minerais, tels que la carnallite (très minéralisée en contact avec certaines évaporites) et se trouve également dans les centres des végétaux sous forme de carbonate (et provient aussi de la dissolution des engrais chimiques NPK). Les résultats d analyses sur les stations sont résumés au tableau N IV-08. Tableau N IV-08: Variation du potassium sur les quatre stations Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE CEE 12mg/L Seule les concentrations observées au niveau de la station N 1 pendant la période d étiage dépassent la norme alors qu au niveau des autres stations elles sont inférieures à la norme. Mais nous constatons qu au niveau de la distribution de l eau potable, station N 4, le potassium présente des teneurs supérieures à la norme de potabilité sur tous les prélèvements ce qui doit être expliquer aussi par un apport de l eau du barrage Zerdazas. teneur en potassium mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 07: EVOLUTION DANS LE T E M P S D U P O T AS S I UM AU N I VE AU D E S QUATRE STATIONS 57

70 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Les chlorures ( CL - ) : L origine de cet élément est liée principalement à la dissolution des formations salifères. Mais les chlorures en concentration plus modeste peuvent avoir une origine magmatique. Ils sont présents dans les eaux minérales des régions à volcanisme récent et aussi dans les eaux très profondes du socle cristallin. Les concentrations observées sur les 4 stations de prélèvement sont mentionnées au Tableau N IV-09 Tableau N IV-09: Variation des chlorures sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 350mg/L Ces résultats d analyses montrent que toutes les teneurs sont très inférieures à la norme de l OMS et que la concentration maximale est enregistrée au niveau de la station N 2 (Bouati Mahmoud) 142img/l en période d étiage, ce qui explique que ces concentrations sont influencées par les rejets de la commune de Bouati Mahmoud. Le graphe de l évolution des teneurs dans le temps sur les stations de prélèvement nous précise cette variation 400 teneur en chlolures mg/l Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 08 : EVOLUTION DANS LE T E M P S D U CH L O R U R E AU N I VE AU D E S QUATRE STATIONS 58

71 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Les sulfates (SO 4 ) : En chimie, c est le sel de l acide sulfurique. Sa présence dans l eau est liée à la dissolution des formations gypseuses. Les concentrations observées sur les 4 stations de prélèvement indiquées au tableau N :IV-10 ci-dessous, montrent que les teneurs sont inférieures à la norme : Tableau N IV-10: Variation des sulfates sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne Maximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 250 mg/l On remarque le même phénomène que précédemment. Pendant la période de basses eaux, une concentration des éléments chimiques, alors qu en période de hautes eaux on assiste à une dilution. Au niveau de la cuvette du barrage les eaux sont toujours diluées ce qui n est pas le cas des eaux distribuées pour l AEP de la ville de skikda, (Graphe N 09), qui reçoit en plus, l eau provenant du barrage de Zerdazas dont les eaux sont beaucoup plus chargées teneur en sulfate mg/l Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 GRAPHE N 09:EVOLUTION DANS LE TEMPS D U SUL F AT E S AU N I VE AU D E S Q UAT R E STATIONS 59

72 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Bicarbonates (HC0 3 - ) : Sel dérivé de l acide carbonique à teneur réduite en hydrogène et contenant deux fois plus d acide que le carbonate. La présence des bicarbonates dans l eau est due à la dissolution des formations carbonatées (cipolin, calcaire, dolomie ) Par des eaux chargées en gaz carbonique (CO 2 ) de la minéralisation de la matière organique. Les concentrations observées sur les prélèvements des 04 stations sont présentées au tableau N IV-11 Tableau N IV-11: Variatio n du bicarbon ate sur les qu atre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA Les valeurs des concentrations d analyses du bicarbonate montrent que la maximale est enregistrée au niveau de la station N 1 (439 mg/l) et que les plus fortes teneurs sont à ce niveau et à la station N 2 à comparer avec les autres stations 3 et 4, ce qui prouve sa provenance naturelle, en générale, les concentrations décroissent dans l espace sauf quelques valeurs (station N 2 et 4). On remarque que les bicarbonates le long du cours d eau sont très chargées alors que les eaux de la cuvette et l eau de distribution sont moins chargées en cet élément Graphe N 10. Le graphe de l évolution du bicarbonate dans le temps sur les 4 stations par rapport à la norme : teneur en bicarbonate mg/l Numéro prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION GRAPHE N 10 :EVOLUTION DANS LE TEMPS D E S B I CAR B O N AT E S AU N I VE AU D E S QUATRE STATIONS 60

73 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Eléments indicateurs de pollution urbaine : Les eaux usées proviennent essentiellement des activités (humaines) domestiques de tous les jours. L analyse la plus fréquente des éléments indicateurs de pollution urbaine comprend les mesures de la DBO 5, DCO, O 2, ainsi que les éléments azotés (NO - 2, NO - 3, NH + 4 ). Afin d apprécier la qualité des eaux du barrage étudié, nous allons nous référé à la grille de la qualité globale des eaux. Tableau N IV-12. Tableau N IV-12: grille de qualité globale. C LASSE DE POLLUTION UNITE EXCELENTE BONNE PASSABLE MEDIOCRE QUALITE EXCESSIVE DBO 5 mg/l <3 3à5 5à10 10à25 >25 DCO mg/l <20 20à25 25à40 40à80 >80 O 2 mg/l >7 5à7 3à5 <3 0 - NO 3 mg/l <5 5à25 25à50 50à80 >80 - NO 2 mg/l < à à1 1à2 >2 mg/l < à à2 2à8 >8 NH 4 + La demande biochimique en oxygène au bout de 5 jours (DBO 5 ): La demande biochimique en oxygène est la quantité d'oxygène consommée dans des conditions d'essais spécifiques (incubation pendant 5 jours, à 20 dans l'obscurité) par les micro-organismes présents dans l'eau, pour assurer la dégradation de la matière organique par voie biologique. La DBO 5 représente plus particulièrement une mesure de la charge polluante d'origine carbonée (pollution organique biodégradable). Elle fournit donc une des indications importantes permettant de juger de la qualité d'une eau et de son degré de pollution. Par contre, c'est un test reconnu trop peu précis pour qualifier les eaux naturelles mais très utilisé pour surveiller l'efficacité des stations d'épuration. A titre indicatif, un habitant produit en moyenne une charge de pollution équivalente à 60 grammes de DBO 5 pour une journée, elle s'exprime en milligrammes d'oxygène par litre (mg O 2 /l). Les résultats d analyse sur les stations sont résumés au tableau N IV-13.suivant : Tableau N IV-13: Variation de la DBO 5 sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME CLASSE BONNE 3 à 5 mg/l Les valeurs d analyse de la DBO 5 montre que la plupart des valeurs sur la période d étiage sont supérieures à la norme (classe de qualité bonne) sur les quatre stations, graphe N 11, qui atteignent au niveau de la Station N 2 de Bouati-M une valeur de 130 mg/l (classe de qualité pollution excessive) et sur la période haute eau, deux (2)stations présentent des valeurs supérieures à la norme station N 1 et 2 (station EL-Hammam et Bouati) avec une classe de qualité entre passable et médiocre, les deux autres stations N 3 et 4 présentent des valeurs qui les classent à la qualité excellente. 61

74 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX L examen des données du tableau N IV-13 montre que les eaux se trouvant en amont du barrage, sont de mauvaise qualité photo N 6. Dans la cuvette du barrage, le phénomène de dilution leur confère une qualité médiocre à passable. Photo N 6 prise au niveau de la station N 2 (Bouati-M). 140 teneur DBO5 en mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME NORME Numéro prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) G R AP H E N 11: EVOLUTION DE LA DBO5 DANS L E T E M P S AU N I VE AU D E S Q UAT R E STATIONS 62

75 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX La demande chimique en oxygène (DCO) : La demande chimique en oxygène est la quantité d'oxygène consommée par la matière existante dans l'eau et oxydable dans certaines conditions. C'est une mesure globale de la matière organique et de certains sels minéraux oxydables (pollution organique totale), à la différence de la DBO 5, qui ne prend en compte que la matière organique biodégradable. La DCO constitue donc un paramètre important. Cette analyse rapide sert essentiellement à la surveillance des eaux usées et des rejets industriels. Pour l'analyse d'un prélèvement donné, sa valeur est toujours supérieure à celle de la DBO 5, car elle mesure une plus grande quantité d'oxygène, s'exprime également en milligrammes d'oxygène par litre (mg O 2 /l). Les concentrations observées sur les prélèvements des 04 stations sont présentées au tableau N IV-14: Tableau N IV-14: Variation de la DCO sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME CLASSE BONNE 20 à 25 mg/l Les valeurs les plus importantes sont enregistrées au niveau des stations N 1 et 2, en général pendant la période de basses eaux. Pendant le reste du temps, les eaux sont beaucoup plus diluées et la charge polluante est plus faible. Graphe N 12. teneur DCO mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME NORME Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 12: EVOLUTION DE LA DCO DANS LE TEMPS ET SUR LES QUATRE STATIONS 63

76 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le rapport DCO/DBO 5 : Ce rapport évalue la biodégradabilité d'une eau usée, c'est à dire la faculté de transformation de la matière organique en matière minérale, admissible par le milieu naturel. Pour un effluent à dominante domestique, ce rapport est généralement compris entre 2 et 3. Pour les effluents d'industries agroalimentaires, il est inférieur, de l'ordre de 1,5 à 2, ce qui traduit une meilleure biodégradabilité. Enfin, lorsqu'il est supérieur à 3 cela traduit l'apport d'un effluent industriel plus ou moins difficilement biodégradable. Le tableau N IV-15 suivant détermine les valeurs de ce rapport. Tableau N IV-15: Variation du rapport DCO/DBO5 sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum N Station Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA Les résultats obtenus du rapport DCO/DBO 5 montre que la plupart des valeurs sont inférieures à 3 ce qui traduit l influence d une pollution domestique et/ou agro-alimentaire. 64

77 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Oxygène dissous (O 2 ) : C'est un constituant vital de tous les tissus vivants, végétaux et animaux, ils ont besoin de dioxygène à l' état libre ou combiné, pour vivre. L'oxygène est un constituant de nombreux composés organiques et minéraux. Il forme des composés appelés oxydes avec presque tous les éléments ; La qualité d oxygène en solution dans une eau régit les réactions d oxydoréduction Les concentrations observées sur les 4 stations de prélèvement sont mentionnées au Tableau N IV-16 Tableau N IV-16: Variation de l oxygène dissous sur les quatre statio ns. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKD A NORME CLASSE BONNE 5 à 7 mg/l On remarque que les eaux sont faiblement oxygénées (classe qualité médiocre), Graphe N 13. teneur en O2 mg/l Numéro prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N2 STATION N 3 STATION N 4 NORME NORME GRAPHE N 13: EVOLUTION DE L'OXYGENE DANS LE TEMPS ET SUR LES QUATRE STATIONS 65

78 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Cycle de l azote : Son cycle est naturel, au cours duquel l azote atmosphérique pénètre dans le sol, entre dans la composition des organismes vivants, puis retourne dans l atmosphère. L azote, principal constituant des acides aminés, élément essentiel à la vie, il représente 78% de l atmosphère terrestre. Mais avant d être utilisé par les organismes vivants, il doit subir une transformation chimique. Il existe sous différentes formes : 1- L azote Moléculaire (N 2 ), gazeux, c est l azote atmosphérique ; 2- L ammoniaque (NH 3 ) qui entre dans la composition des protéines, se trouve sous la forme d ion ammonium NH 4 lorsqu il est dissous ; Toxique, l ammoniac est éliminé par les êtres vivants, notamment sous forme d urée, d acide urique et d ion ammonium ; 3- L ion nitrate (NO - 3 ), sel de l acide nitrique (HNO 3 ) ; 4- L ion nitrite (NO - 2 ). Nous avons effectué le suivi de l azote dans sa forme liquide. 1. Les nitrates (NO3 - ) : Représentent la forme la plus oxygénée, c est une forme très soluble. Sa présence dans l eau est liée à l utilisation des engrais chimiques. Les concentrations maximales sont observées au niveau de la station N 1. Les résultats d analyses des flux de nitrate sont mentionnés au tableau N IV-17. Tableau N IV-17: Variation des nitrates su r les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 45mg/l Les plus fortes concentrations sont enregistrées au niveau de la station N 1 en période de hautes eaux et au niveau de la station N 2 en période de basses eaux. Ces concentrations décroissent au niveau des autres stations mais elles restent toujours inférieures à la norme (minimes) L évolution de ces teneurs est représentée par le graphe N 14 : 50 teneur en nitrat mg/l Numéro prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 14: EVOLUTION DANS LE T E M P S D U N I T R AT E AU N I VE AU D E S Q UAT R E ST AT I O N S Agrandissement de l échelle de 10 fois 66

79 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2. Les nitrites (N0 2 ) : Appelées aussi azote nitreux, représentent une forme moins oxygénée et moins stable. Elle représente la forme du passage entre les nitrates et l ammonium, c est une forme toxique. Les teneurs des nitrites analysés sur les différentes stations sont enregistrées sur le tableau N IV-18. Tableau N IV-18: Variations des nitrites sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE CEE 0.1mg/L Les concentrations les plus élevées sont enregistrées à la station N 2 (Bouati Mahmoud) là où existent les différentes formes de pollution, la valeur maximale est observée au niveau de la stationiin 1. Graphe N teneur en nitrit mg/l STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 15: EVOLUTION DANS LE T E M P S D E S N I T R I T E S AU N I VE AU D E S QUATRE STATIONS Agrandissement de l échelle de 125 fois 67

80 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 3. L Ammonium (NH 4 + ) : Radical monovalent agissant comme un métal alcalin dans les sels ammoniacaux ; C est la forme d azote la plus toxique. Sa présence dans l eau est liée au rejet urbain et industriel qui est à l origine des concentrations élevées au niveau de la station N 2 qui atteignent (07) sept fois la norme admissible, soit par des réductions des formes azotées (nitrates et nitrites). Les concentrations enregistrées lors des analyses sont indiquées au tableau N IV-19 Tableau N IV-19: Variations de l ammonium sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE CEE 0.5mg/L Les concentrations observées sont dans l ensemble inférieures à la norme de potabilité sur les stations N 1, 3, 4 ce qui n est pas le cas à la station N 2 ou la présence des rejets urbains et industriels influe sur la teneur de l ammonium qui augmente pendant la période d étiage. La valeur maximale enregistrée est de l ordre de 3.6mg/l. Graphe N 16. teneur en ammuniom mg/l 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPH N 16: EVOLUTION DANS LE TEMPS DE L'AMMONIUM AU NIVEAU DES QUATRE STATIONS 68

81 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le transfert naturel de l azote dans les eaux se fait selon les conditions d oxydoréduction et les réactions biologiques suivantes : Dénitr ification N 2 fixation Nitrification Nitratation HNO 3 ou NO 3 NO 3 Assimilation HNO 2 ou NO 2 Nitratation NH 3 ou NH 4 + Ammonification Protéine Protéolyse acides aminés (urée) Figure N IV-03 : Cycle de l azote Le transfert de la forme ammonium vers les nitrites et les nitrates se fait par oxydation, cette réaction est rapide en présence de l oxygène. La forte teneur en CO 2 et la faible teneur en oxygène accroissent la concentration en ammonium dans l eau. 69

82 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Les Eléments métalliques en trace : Les districts miniers de terrains métallifères par l exploitation et les différents facteurs climatologiques, amène en surface des masses de déchets riches en sulfures et autres éléments. Ces derniers s'oxydent au contact des eaux de pluie, riches en oxygène, pour former des solutions transportant des sulfates et des métaux toxiques. Les réactions d'oxydation sont catalysées par des bactéries qui utilisent l'énergie des réactions chimiques et qui se sont adaptées aux eaux acides de ces milieux extrêmes. Ces phénomènes sont une source importante de contamination des eaux de surface par des métaux lourds qui peuvent s étendre pour affecter la santé publique même à long terme, et provoquer un déséquilibre de l écosystème. L examen de la carte métallo génique (Fig. N I-02) montre que dans la partie en amont du bassin versant, beaucoup d indices témoignent de la présence de l As, Pb, Hg et d autres éléments. Sur cette base, nous avons fait le suivi de trois éléments chimiques toxiques qui sont As, Pb, et Hg. L arsenic (As) : Elément semi-métallique, extrêmement toxique (poison violent de formule ASO 3 ), apparaît dans de nombreux sulfures naturels. Donc sa provenance est purement naturelle, La toxicité de cet élément dépend non seulement de sa concentration et de la qualité ingérée, mais aussi de sa forme. Ainsi, les formes inorganiques de l'arsenic (prépondérantes dans les eaux acides minières) sont beaucoup plus toxiques que les formes organiques. Les concentrations observées sur les prélèvements de cet élément sur les 04 stations sont présentées au tableau N IV-20. Tableau N IV-20: Variations de l arsenic sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 0.05 mg/l Les faibles concentrations observées aux différentes stations de prélèvement sont inférieures à la norme de potabilité et ne présentent aucun danger. Le graphe de l évolution des teneurs dans le temps de l arsenic par rapport à la norme nous confirme cette conclusion. teneur en arsenic mg/l 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0, Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005 STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 17:EVOLUTION DANS LE TEMPS D E L 'AR SE N I C AU N I VE AU D E S Q UAT R E STATIONS 70

83 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le plomb (Pb) : Elément chimique métallique dense et ductile, d un gris bleuâtre, mauvais conducteur d électricité, lourd, toxique, largement répandu à la surface du globe. Il est généralement associé au zinc dans le minerai appelé galène. Dans la nature, on trouve le plomb sous huit formes isotopiques, dont quatre sont radioactives. Trois isotopes stables du plomb, le plomb-206, le plomb-207 et le plomb-208, sont respectivement les derniers éléments de la chaîne radioactive de l uranium, de l actinium et du thorium. Le plomb-204, stable, n a pas de précurseur radioactif naturel. Le plomb brut est obtenu à partir des procédés d extraction, il contient des impuretés de métaux tels que le cuivre, le zinc, l argent et l or. Il réagit lentement avec l eau pour former l hydroxyde de plomb. L eau ordinaire contient souvent des sels du plomb qui se déposent sur les conduites, empêchant ainsi la formation de l hydroxyde de plomb soluble. Le plomb dans la région d étude se manifeste au niveau des formations carbonatées de l Eocène. Les concentrations observées au niveau des 04 stations sur tous les prélèvements sont présentées au tableau N IV-21. Tableau N IV-21: Variations du plomb sur les quatre stations. Paramètres Statistiques Minimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 0.1mg/L Les teneurs les plus élevées sont observées au niveau de la station N 3, avec une valeur maximale égale à 0.907mg/l soit neuf (09) fois la norme de potabilité selon l OMS et vingt (20) fois supérieures à la norme de potabilité de la CEE. Les plus fortes valeurs sont observées pendant la période de basses eaux suite à une concentration par évaporation. Par contre, en période de hautes eaux, on enregistre une dilution qui fait chuter les teneurs en plomb au niveau des quatre stations. Graphe N 18. Le graphe de l évolution des teneurs dans le temps et dans l espace montre cette évolution. teneur en Plomb mg/l 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME GRAPHE N 18 :EVOLUTION DANS LE TEMPS DU P L O M B AU N I VE AU D E S Q UAT R E ST AT I O N S 71

84 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Le mercure ( Hg ) : Elément chimique connu depuis l Antiquité, extrêmement toxique sous forme de vapeur et sous forme de sels solubles dans l eau. Le seul métal liquide à température ambiante, brillant, blanc argenté, légèrement volatile à température ambiante, s altère lentement à l air et élément de transition. Le mercure est assez peu abondant dans le milieu naturel. En l absence de pollution, sa teneur varie entre 0,01 et 0,0001 ppm dans les roches, l air et l eau. On le trouve en faibles quantités à l état pur ou combiné avec l argent ; On le rencontre le plus souvent sous forme de sulfure dans le CINABRE de formule (HgS) son principal minerai. De couleur rouge lumineux, ce minéral est assez rare et se présente habituellement sous forme de veines dans les roches sédimentaires, le cinabre cristallise dans le système hexagonal et son clivage prismatique est parfait. Sa dureté est de 2,5 et sa densité relative de 8,1. On trouve aussi le mercure dans des composés organiques, une partie du mercure dissout se dépose dans les sédiments où une partie d elle est méthylé par des bactéries. Le méthylmercure (HgCH 3 ) produit, peut entrer dans la chaîne alimentaire pour atteindre des concentrations maximales. Parmi les principaux producteurs du mercure, l Algérie qui se classe 4 ème mondialement avec une production annuelle de 292 t/an (Sondage 1995). Il se dissout dans l acide nitrique ou l acide sulfurique concentré, mais résiste aux alcalins. Le mercure fond à -39 C, bout vers 357 C, a une densité de 13,5 valeur très élevée pour un liquide, devient solide lorsqu il est soumis à une pression de 7640 atmosphères, sa masse atomique est égale à 200,59. Chimiquement, le mercure est très semblable au cuivre, il a une faible réactivité et un caractère réducteur, il peut former deux cations : Hg + et Hg 2+. En outre, il conduit bien l électricité et diamagnétique. Ce métal possède beaucoup de propriétés remarquables qui lui permettent d être largement utilisé, en l occurrence, il est extrêmement toxique ce que justifie le chapitre suivant. Les concentrations observées du mercure pendant la campagne de prélèvements au niveau des 04 stations sont très inquiétantes et alarmantes. Tableau N IV-22 et graphe N 20. Tableau N IV-22: Variation du Mercure sur les quatre stations. Paramètres Statistiques M inimum Moyenne M aximum Ecart type N Station Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l STATION 1 HAMMAM OULED ALI STATION 2 COM. BOUATI. MAHMOUD STATION 3 BARRAGE ZIT-EMBA STATION 4 AEP DE SKIKDA NORME DE POTABILITE OMS 0.001mg/L Comme première observation sur les teneurs enregistrées, tous les résultats d analyses du mercure sur les (12) douze prélèvements et sur les (04) quatre stations, soit quarante huit (48) échantillons, sont très supérieures à la norme admissible de potabilité de l OMS. La valeur maximale enregistrée au niveau de la station N 4, égale à 0.098mg/l c est-à-dire (98) fois supérieure à la norme. l eau de distribution d AEP est Des fortes concentrations en mercure sont observées à l émergence de la source thermale, station N 1 Hammam Ouled Ali, qui atteint 0.093mg/l soit (93) fois, ce qui confirme l origine naturelle de cet élément. 72

85 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX L examen du graphe N 19, montre que les fortes teneurs sont enregistrées au niveau de la station thermale de Hammam Ouled Ali. Cette zone témoigne d un apport non négligeable lié à la géologie comme le montre la carte métallo génique, les résultats d analyses et à la source thermale qui accentue ces teneurs. En allant vers l aval, on assiste à une dilution de cet élément qui fait chuter les concentrations. Ces dernières s accentuent dans l eau distribuée à la population qui est certainement à l état soluble puisque la station de traitement n a pas abouti à la diminution de la concentration. L hypothèse qui permet d expliquer cette augmentation de la teneur du mercure dans l eau distribuée est liée à un 2 ème apport à partir du barrage de Zerdezas qui lui aussi contribue à l alimentation de la population en eau potable, étant donné que cette région présente des formations riches en mercure. Le comparatif des résultats d analyses effectuées, par nos soins (station N 3) et ceux de Khemoukh (2006), aux dates similaires des deux campagnes de prélèvement au niveau des deux barrages confirme la somme des teneurs du mercure de Zit-Emba et Zerdezas qui se présente au niveau de l eau de distribution potable de la ville de skikda. 0,12 teneur en mercure mg/l 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 STATION N 1 STATION N 2 STATION N 3 STATION N 4 NORME Numéro de prélèvement (période du 05/07/2004 jusqu'au 07/02/2005) GRAPHE N 19: E VO L U T I O N D AN S L E T E M P S D U M E R C U R E AU N I VE AU D E S Q UAT R E ST AT I O N S 73

86 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Toxicité du mercure : Ainsi avec ces teneurs le mercure constitue la source majeure d'exposition chronique des populations qui utilisent cette eau au moins à long terme ; Ses effets sur la santé, en particulier neurotoxiques, incitent à une grande vigilance en matière de santé publique. Dans un objectif principal de quantifier l'apport en mercure et d'identifier les sources et espèces contribuant le plus à la contamination en s'accumulant dans la chaîne alimentaire (eau et produits agricoles irrigués dans la région), une étude de l'état nutritionnel global de la population de la région de Skikda doit être déclenché afin d évaluer le taux de mercure infiltré dans nos corps. Etant donné que le mercure est très toxique et présente des teneurs très élevées dans l eau, qui atteignent 98 % au-delà de la norme de potabilité tolérée de l OMS, nous estimons utiles de mettre en évidence ces effets neurotoxiques sur la santé Les effets du mercure sur la santé : Ils ont été décrits depuis longtemps. Ce métal altère toutes les protéines (de membrane, enzymatique, du système immunitaire), les organites intracellulaires, le matériel génétique et la division des chromosomes. Les conséquences sont multiples : - Troubles psychologiques ou psychiatriques (angoisse, irritabilité, dépression.) ; - Troubles intestinaux ; - Diverses atteintes rénales ; - Allergies - Maladies auto-immunes ; - Maladies de la peau ; - Affections buccales ; - Hypertension ; - Atteintes de la vision et de l audition - Des petits troubles de santé peuvent éventuellement être liées à une intoxication par le mercure : excès de salive, excès de sueur, fatigue inexpliquée, insomnie, vertiges, maux de tête Le mercure traverse le PLACENTA. On le retrouve aussi dans le LAIT maternel. Il ne faut pas omettre de signaler la plus grande vulnérabilité des enfants vis-à-vis de ce métal, en particulier, quant à ses effets sur le système nerveux central. Le mercure n est pas un oligo-élément. Il est toxique et écotoxique sous toutes ses formes organiques et pour tous ses états chimiques. La toxicité du mercure dépend notamment de son degré d oxydation. 74

87 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2.6. L analyse en composantes principales (ACP): L ensemble des procédures et techniques utilisées sert à identifier et quantifier la liaison entre les différents échantillons prélevés sur différents sites. La technique utilisée est une analyse en composantes principales (ACP) centrée, réduite, qui a été réalisée sur un tableau de données à 16 variables(ca ++, Mg ++, Na +, K +, CL -,SO 4, HCO 3, NO - 3, NO 2, NH 4, DCO/DBO 5, ph, RS, Pb ++, Hg +, As) et à 36 individus. Ces échantillons ont été prélevés au niveau de quatre stations de mesure, tableau N IV-23, entre le 05/07/2004 et le 07/02/2005. Tableau N IV-23 : Moyennes et écart typ es des éléments variables. N Variables Moyennes Ecart types 01 CA Mg Na K CL SO HCO NO NO NH DCO/DBO ph RS Pb Hg As L analyse a été poussée jusqu à trois facteurs et 61% de la variance ont pu être exprimés : Tableau N IV-24. Tableau N IV-24 : Contributeurs à la variance. Facteurs Contribution à la variance Pour 36 couples de valeur, le coefficient de corrélation critique est de l ordre de 0,57 soit r²=0,325 (Mangin.A 1972). Sur cette base, plusieurs corrélateurs ont pu être mis en évidence tableau N IV-25. Tableau N IV-25 : Matrice de corrélation entre les différents éléments chimiques. Ca++ Mg++ Na+ K+ CL SO4 HCO3 NO3 NO2 NH 4+ Ca++ 1 Mg Na K CL SO HCO NO NO NH DCO/ DBO DCO/ DBO5 ph RS Pb Hg As ph RS Pb Hg As

88 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Ainsi, on a pu dégager les associations suivantes de la matrice de corrélations : - Ca ++ avec Mg ++, Na +, K +, SO4, HCO3, RS. - Mg ++ avec Ca ++, Na +, K +, SO4, HCO3, RS. + - Na + avec Ca ++, Mg ++, K +, SO 4,HCO 3, RS,Hg. - K + avec Ca ++, Mg ++, Na +, CL, SO 4,HCO 3,RS,Hg - CL avec K + +, SO 4, NH 4, Hg +. - SO CL,HCO 3, RS, Hg + 4 avec Ca ++, Mg ++, Na +, K +, HCO 3 avec Ca ++, Mg ++, Na, K, SO 4, NO 3, RS. - NO, NO 2, Pb ++ 3 avec HCO 3. - NO 2 avec NO 3, Pb NH + 4 avec CL. - DCO/DBO 5 avec Pb ph avec Hg +. - RS avec Ca ++, Mg ++, Na +, K +, SO, Hg + 4, HCO 3. - Pb ++ avec NO 3,NO 2, DCO/DBO Hg avec Na +, K +, CL, SO 4, ph, RS, As. - As avec Hg +. On s aperçoit qu on a plusieurs origines de la minéralisation qui est aussi liée aux carbonates (Rs-Ca +, Rs-Mg + et Rs HCO 3 ) qu aux formations évaporétiques ( Rs-Na +, Rs-SO 4 ). Ces origines sont confirmées par la bonne corrélation entre les éléments d origine corrélés entre eux (Ca +, Mg +, HCO 3 ) et les éléments d origine évaporétiques entre eux (Na +,SO 4, CL et Ca + ). Une troisième association également apparaît dans cette compétition, celle des éléments azotés. Ainsi, on observe une bonne corrélation entre NO 3 et NO 2. Pour les éléments traces, seul le mercure a une corrélation significative avec les éléments évaporétiques (Na, CL et SO 4 ) de mêmes qu avec le potassium qui peut être lié aux schistes qui forment la roche encaissante du minerai de cet élément. Le mercure contribue à la minéralisation, ce qui s est traduit par une bonne corrélation avec le Rs avec r =0,59. Pour l arsenic, il semble évoluer en sens inverse avec le mercure (r = 0,336). Le plomb est bien corrélé avec les éléments azotés indicateurs de la pollution urbaine Pb NO 3, Pb N0 2 et Pb DCO/DBO 5 ce qui nous incite à lui conférer une origine beaucoup plus urbaine. L étude des liaisons avec les différents facteurs tableau N IV-26, montre que le facteur 1 est déterminé par la minéralisation qui s est traduite avec une bonne corrélation positive de ce facteur avec : Rs, Ca +, Mg +, Na +, K +, SO 4, HCO 3 et Hg Par contre le facteur 2 n est déterminé que par les nitrates, donc c est un facteur de pollution beaucoup plus urbaine contrairement au facteur 1 qui est un facteur de contamination naturelle. Fig. N IV-04. De même que pour le facteur 3 il n est déterminé que par l ammonium et le plomb qui évolue d une manière inverse. Fig. N IV

89 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 1 Axe F % Variables (axe F1 et F2 : %) NO 3 CL - Pb ++ NO 2 - NH 4 + HCO 3 - Mg++ DCO/DBO5 Axe F % 0 As Na + Rs SO 4 - Axe F % -0.5 PH Hg + K Axe F1 (34.32 %) 0.5 Figure N IV-04 : Espace des variables F1/F2. De même que pour le facteur 3, il n est déterminé que par l ammonium et le plomb qui évoluent d une manière inverse Fig. N IV-05. Axe F % 1 Variables (axe F1 et F3 : %) Pb DCO/DBO5 NO 2 - NO 3 - PH Hg+ K + Rs Axe F % 0 As - SO 4 - Na + HCO 3 Mg ++ Axe F1 (34.32 %) CL NH Axe F1 (34.32 %) 0.5 Figure N IV-05 : Espace des variables F1/F3. 77

90 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Tablea u N IV-26 : L iaison des variables aux diffé rents facteurs. N Variables F1 F2 F3 01 CA Mg Na K CL SO HCO NO NO NH DCO/DBO ph RS Pb Hg As

91 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 2.7. Qualité des eaux pour l irrigation : Introduction : La région du périmètre de Zit-Emba est une zone à vocation agricole, ce qui lui nécessite une grande quantité d eau pour l irrigation des cultures maraîchères et en particulier la tomate industrielle, céréales, viticultures et arboricultures. Raison pour laquelle la qualité des eaux utilisées dans ce domaine vital de la région doit présenter des paramètres physico-chimiques tolérables par les plantes. Les eaux chargées en sels minéraux posent des problèmes pédologiques et agronomiques entraînant une perturbation de la croissance des plantes. Parmi ces sels, on peut citer le cas du sodium où les fortes teneurs en cet élément entraînent un changement de la structure physique du sol à cause du gonflement des particules d argiles, provoquant une circulation plus lente de l eau dans le sol. Cette détérioration de la qualité du sol va se traduire par une baisse de sa perméabilité, son aération et son rendement Aptitude de l eau à l irrigation : Il est connu que les sels minéraux contenus dans l eau ont des effets sur le sol, les plantes et les êtres humains. Ces sels peuvent perturber le développement physique des plantes par l absorption de l eau qui agit sur le processus osmotique, ou chimiquement par les réactions métaboliques telles que celles causées par les constituants toxiques. En plus, (Person J.1978) les sels causent des changements dans la structure du sol, sur sa perméabilité et sur son aération, affectant directement le développement de la plante. Par conséquent, la consommation de cette dernière peut être à l origine de maladies chroniques. La dégradation de la qualité chimique de l eau a causé l abaissement du rendement des terres à vocation agricole de la région d étude. C est dans cette perspective qu on a orienté l exploitation des données physico-chimiques en utilisant les deux méthodes universellement connus celle du SAR et WILCOX, des eaux de Oued EL-Hammam LE SAR (Sodium absorption, ration) : Pour classer les eaux d irrigation, on fait appel au diagramme de Richard (1954). Dans ce diagramme, les classes sont définies sur la base du taux d absorption du sodium (SAR), Tableau N IV-27, en fonction de la conductivité électrique. Si l eau est très riche en sodium, celui-ci peut se fixer sur le complexe du sol et exercer alors une action défloculante. Pour apprécier le risque alcalin, on compare la concentration en ions Na + et celle en ions Ca ++ et Mg Na SAR = Ca + Mg 2 Avec : Na : concentration de l eau en ions sodium en méq/l. Ca : concentration de l eau en ions de calcium en méq/l. Mg: concentration de l eau en magn ésium en méq/l. Quatre classes de risque alcal in ont é té défin ies en relation avec le risque salin. S1 risque faible S.A.R 1 S2 risque moyen 10 < S.A.R 18 S 3 risque élevé 18 < S.A.R 26 S4 risque très élevé S.A.R > 26 79

92 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX En tenant compte de la salinité globale des eaux, la conductivité électrique définie toujours quatre classes : C1 risque faible CE 0.25 C2 risque moyen 0.25 < CE 0.75 C3 risque élevé 0.75 < CE 2.25 C 4 risque très élevé CE > 2.25 Tableau N IV-27 : Calcul du SAR : N Na + Ca ++ Mg ++ SAR CND N Na + Ca ++ Mg ++ SAR CND éch méq/l méq/l méq/l us/cm éch m éq/l m éq/l m éq/l us/cm 01 1,77 8,21 12,78 0,55 772, ,93 8,25 12,88 0,59 801, ,66 9,81 15,35 0, , ,83 1,92 2,92 0,53 401, ,64 10,14 15,77 0, , ,11 3 4,63 0,57 455, ,93 2,8 4,32 0,49 521, ,55 2,4 2,33 1,66 453, , ,28 7,81 7,72 0,82 825, , ,92 7,81 7,7 0,33 961, , ,81 2,8 2,72 0,49 538, ,56 11,8 18,37 0, ,1 33 2,59 2,4 2,31 1,69 465, ,26 10,4 16,2 0, , ,12 6,21 6,13 0,85 680, ,83 2 3,03 0,52 440, ,15 6,21 6,11 0,46 780, ,11 3,12 4,83 0,56 459, ,84 2,8 2,99 0,49 521, ,5 2,2 2,13 1,70 421, ,47 11,1 17,39 0, , ,86 5,13 5,09 0,82 537, , ,56 0, , ,68 5,13 5,05 0,75 639, ,79 2 3,01 0,5 481, ,9 4,08 4 0,45 583, ,66 2,8 2,74 1,60 481, ,43 11,6 18,16 0, , ,46 6,61 6,53 0,96 774, ,47 10,3 16,06 0, ,7 43 2,13 7,21 7,1 0,80 936, ,84 2,48 3,77 0,48 543, ,95 3,28 3,21 0,53 575, ,64 2,8 2,73 1, ,4 10,8 16,82 0, , ,28 5,93 5,88 0, ,22 9,85 15,25 0, , ,13 6,77 6,69 0, ,82 2,32 3,5 0,48 538, ,89 2,96 2,89 0,52 - L application de la méthode du SAR aux eaux de Oued EL-Hammam, Fig.N IV-06, nous permet de dire que ces eaux sont de qualité admissible à bonne pour l irrigation classe C2S1 et C3S1, par conséquent, l utilisation de cette eau doit être sous contrôle et en particulier pour l irrigation des cultures moyennement tolérables à tolérables au sel sur sol ayant une bonne perméabilité et bien drainée. 80

93 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX FAIBLE MOYEN FORT TRES FORT CLASSES C1-S4 C1-S3 C1-S2 C1-S1 C2-S4 C2-S3 C2-S2 C2-S C3-S4 C3-S3 C3-S2 C3-S C4-S4 C4-S3 C4-S2 C4-S CONDUCTIVITE-MICROHMOS/CM (A20 ) C5-S4 C5-S3 C5-S2 C5-S FAIBLE MOYEN FORT TRES FORT EXTREME Figure N IV-06 : Diagramme de classification des eaux pour l irrigation de oued EL-Hammam d après SALINE AND ALCALI SOILS (Complété par J.H. DURANS) 81

94 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX Classification De WILCOX : Généralement, les plantes supportent mal les sols saturés en sodium. C est pourquoi nous avons une deuxième classification des eaux à l irrigation. Cette classification est celle de WILCOX. Le diagramme de Wilcox est une représentation graphique du pourcentage du sodium (% Na) en fonction de la conductivité électrique, permettant de déterminer le risque de salinité des eaux. La classification définie cinq classes d eaux : excellente, bonne, admissible, médiocre et mauvaise. L augmentation de la charge Na + influence négativement le développement des plantes. Cette classification est définie par la formule suivante : Na % = (Na + + K + ). 100 Ca ++ + Mg ++ + Na + + K + D après le diagramme de Wilcox (Fig IV-07), on constate que la majorité des eaux de Oued EL-Hammam (hautes et basses eaux) sont de qualité de bonne à excellente pour l irrigation, avec un pourcentage de sodium ne dépassant pas les 30 %. La comparaison de la carte d aptitude de l eau d irrigation issue de la classification de Wilcox (Fig.IV-07) et celle de la classification selon le SAR (Fig.IV-06) aboutie à la même répartition spatiale des eaux avec cependant des appellations différentes. En conclusion, les deux méthodes semblent donner globalement les mêmes résultats, pour cela, la même recommandation et donnée pour cette eaux. 82

95 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX 100 Mauvaise 90 Médiocre Excellente Admissible Na % Bonne CONDUCTIVITE ELECTRIQUE us/cm Figure N IV-07 : DIAGRAMME DE WILCOX 83

96 CHAPITRE IV QUALITE DES EAUX CONCLUSION : L étude hydrochimique a montré que les eaux du barrage Zit-Emba sont affectées par une pollution urbaine et industriel malgré qu elle présente une minéralisation acceptable (RS =1000 mg/l) mais la présence d éléments toxiques s est avérée importante, on y retrouve : Le mercure : ses teneurs sont très importantes et remarquables qui atteignent jusqu à 98 fois la norme admissible de potabilité de l OMS. Par conséquent, l amplitude exacte, à long terme de ses effets toxiques, est encore inestimée. Le plomb : à l émergence, ses teneurs sont importantes mais son évolution dans l espace sur les quatre stations de prélèvements est dégressive. de ce fait, il ne présente aucun danger en période de haute eau ; L arsenic: l évolution de ses teneurs dans le temps et dans l espace ne présente aucun danger. Pour l irrigation, l eau de la région d étude ne présente aucun risque sur les cultures, elle est de bonne qualité. 84

97

98 CONCLUSION GENERALE : Vu l étude géologique, climatologique, le descriptif du barrage, l estimation de la charge polluante et l étude chimique, nous sommes parvenus à avoir un aperçu sur la qualité de l eau à partir de la source thermale jusqu au point de stockage, et aussi la qualité à la distribution. Ce qui nous permet de tirer les conclusions suivantes : 1- Du point de vue besoin en eau : Le barrage de Zit-Emba à une position géostratégique très importante dans l alimentation en eau potable de la ville de Skikda et la Daïra de Azzaba car c est l unique source dont dépendent ces populations actuellement. Le périmètre de Zit-Emba dépend de ce barrage dont la qualité de l eau est bonne pour l irrigation. 2- Du point de vue charge polluante : Nous estimons qu une très grande charge polluante des eaux résiduaires est déversée, sans aucun traitement préalable, durant toute l année par les agglomérations et les différentes activités Industrielles et touristiques en amont du site du barrage. Les conséquences néfastes sur la qualité des eaux de Zit-Emba peuvent provoquer des maladies à transmission hydrique, notamment en période de basses eaux. Cette charge a été estimée comme suit : Charge polluante actuelle 2006 : - Eaux résiduaires (thermales et zones urbaines) = au minimum ,5 m³/an au maximum ,5 m³/an - Déchets solides urbains. = 1852,15 tonnes/an - Rejets industriels = m³/an. Soit un total des rejets liquides évalué entre 2 millions m 3 au minimum et 4 millions m 3 au maximum. Charge polluante - horizon 2031 : - Eaux résiduaires (thermales et zones urbaines) = au minimum ,3 m³/an au maximum ,3 m³/an - Déchets solides urbains = 4376,93 tonnes/an - Rejets industriels.. = m³/an Soit un total de rejet liquides évalué entre 4 millions m 3 au minimum et 6 millions m 3 au maximum. 3- Du point de vue relation géologie /qualité de l eau : Nous l estimons de la manière suivante : La minéralisation des éléments chimiques majeurs dans l ensemble est acceptable ; L étude géologique a montré la présence d anomalies métallo géniques d éléments toxiques sur la partie méridionale du bassin versant, et l étude hydrochimique a confirmé la présence de ces éléments dans l eau avec différentes concentrations, ainsi on a remarqué la présence des éléments suivants : - Le mercure : l élément le plus toxique constitue un très grand risque d intoxication de par l exposition de la population lors de l utilisation de cette eau, actuellement, il constitue un danger comme il le sera à long terme vue les teneurs excessives rencontrées surtout au niveau des eaux destinées à la population. - Le Plomb : ces teneurs ne présentent aucun danger en période de haute eau ; - L arsenic : ne présente aucun danger également. 86

99 C est pourquoi, les pouvoirs publics doivent accorder une attention particulière à cette menace de pollution par le mercure, notamment par la fourniture d eau potable salubre et la mise en place de bons dispositifs d assainissement auraient d importantes retombées sur la santé, ce qui malheureusement, n est pas le cas actuellement. Par conséquent, cette étude devra, éventuellement, être suivie par d autres études complémentaires, qui seront financées par l administration, pour protéger la population de la toxicité du mercure et préserver l eau de Zit-Emba de toute sortes de pollutions. 87

100 RECOMMANDATIONS : 1- Pour la bonne gestion des eaux du barrage de Zit-Emba et la prise en charge complète du problème de la pollution à ce niveau, on doit éviter tout conflit administratif entre la Wilaya de Skikda et la Wilaya de Guelma, concernant les différents problèmes liés aux rejets des eaux résiduaires ; 2- Un strict respect de l application des règlements ayant trait aux rejets des effluents liquides, industriels et thermale, est nécessaire ; 3- La protection du bassin versant contre tout type de pollution peut contribuer à la réduction des dépenses pour le traitement spécifique à l aval du barrage et de facto préserver la santé publique qui reste l objectif primordial. 4- L installation d un périmètre de sécurité en amont du barrage qui organise toutes les activités. 5- L installation de stations d épuration artificielles ou naturelles en amont du barrage s avère indispensable, et ce, afin d éviter sinon limiter toute pollution d origine thermale, urbaine ou industrielle, pour cela il faut : Equiper obligatoirement le centre thermal de Hammam Ouled Ali d une station d épuration ; Doter les stations d épuration à boue active d équipements appropriés pour les zones urbaines; L installation obligatoire d une station d épuration de l industrie agroalimentaire de Bouati- Mahmoud. 6- Il est recommandé de ne pas alimenter, en eau potable la ville de skikda, à partir des deux barrages Zit-Emba et Zardezas, simultanément, étant donné que la somme des teneurs du mercure s accumule au niveau de la station de traitement des eaux à Hamadi Krouma. 7- Les responsables de la station de traitement doivent veiller scrupuleusement au contrôle de la qualité des eaux en amont et en aval surtout en ce qui concerne les éléments toxiques comme le mercure. 8- Pour bien préserver la santé des populations riveraines, il est fortement déconseillé de consommer les poissons se trouvant dans ce barrage vu que ; la région présente des anomalies métallo géniques en éléments toxiques et en particulier le mercure et ses dérivés. L effet cumulatif de cet élément dans les corps des êtres vivants et en particulier les écailles des poissons. 88

101 B I B L I O G R A P H I E 1. ANONYME -Carte d état major Philippeville à l échelle 1/ Carte d état major Philippeville à l échelle 1/ Carte métallo génique de la région de skikda à l échelle 1/ Établie par EREM 2. ANONYME -Journal officiel N 06 du 08/02/1983 N 46 du 14/07/1993 N 07 du 06/02/1994 N 35 du 27/05/1998 N 51 du 20/08/ ANONYME - Collection Microsoft ENCARTA 2005/ Microsoft Encarta junior 2005/ Dicos Encarta (Dictionnaire 2005/2006). 4. ANONYME - Auto CAD 2000 version anglaise. 5. AGENCE DE BASSIN HYDROGRAPHIQUE -CONSTANTINE : 1999 N 2 Les cahiers de l agence Le bassin du Kebir Rhumel. 33 Pages 6. AGENCE NATIONALE DES RESSOURCES HYDRAULIQUES : Juin Notice explicative de la carte des Evapotranspirations potentielles de l'algérie du nord et de ses documents annexes (Accompagnée d un atlas de 31 cartes) Projet de coopération Algéro-Allemande N AGENCE DE BASSIN HYDROGRAPHIQUE -CONSTANTINE 1999 N 3 Les cahiers de l agence Pollution des eaux superficielles. 17 Pages 8. BOUDOUKHA A. : 1988 Etude hydrogéologique et modélisation du système aquifère ferme d El-Eulma Ain Lahdjar thèse Doctorat. Laboratoire géologie Université Franche comté France 184 Pages 9. BOUGUERNE A. : 2001 Etude comparative par analyse hydrologique et hydrochimique des eaux de surface des bassins versants de oued Boussalem et Oued Rhumel mémoire magister- Dep hydraulique- univ.batna 148 Pages 10. CARMANTRAND BALDY GACHELIN LEPALUD PORTIER & RIQUOIS 1973 L aménagement mixte du verdon et la protection de la qualité des eaux. PP groupe de travail Onzième Congrès des Grands Barrages Madrid 11.DEBIECHE T. H. : 2002 Evolution de la qualité des eaux (salinité, azote & métaux métaux lourds) sous l effet de la pollution saline, agricole et industrielle thèse doctorat 199 Pages 12.DJABRI L. : 1996 Mécanismes de la pollution et vulnérabilité des eaux de la seybouse. Origines géologiques, industrielles, agricoles et urbaines. thèse doctorat es-sciences univ. Annaba 261Pages 89

102 13. EL-HAIK N. : 1989 Méthodes d analyses de l eau. Edition OPU 179 Pages 14. GUASMI I. : 2004 Dégradation de la qualité de la qualité de l eau dans le bassin versant de l Oued Medjerda Souk-Ahras. mémoire magister. univ. Batna 89 Pages 15. GUECHI S. : 2004 Impact de la pollution agricole et industrielle sur la nappe aquifère de la région de Boumaiza (Ben-Azzouz, Skikda) mémoire magister. univ. Colonel Hadj Lakhdar Batna 105 Page. 16. HAMDI A. : Hydrogéologique de la plaine de guerbes par modèle mathématique. mémoire de magister. Univ. de Constantine 147 Pages. 17. LABORDE J.P. : Eléments d hydrologie de surface. Edition CNRS. Univ. Nice- Sofia Antipolis 18.LABORDE J.P. Oct Notice D'utilisation Du Logiciel HYDROLAB. avec l'aide de (Version 98.2 pour EXCEL4, EXCEL5 et EXCEL97) MOUHOUS.N 198 pages. 19. LAHONDERE.J.C : 1987 Les séries ultra telliennes d Algérie nord orientale et formations environnantes dans leur cadre structural. Travaux du laboratoire de géologie méditerranée associe au C.N.R.S (U.A.N 145). Univ. Paul Sabatier Toulouse N d ordre: thèse Doctorat. 238 pages 20. MEBARKI A & BENCHEIKH H. : : 1997 Sources et charges de pollution dans le bassin du Kébir- Rhumel (Eléments d étude pour la protection des Ressources en eau). Revue Rhumel Tome 5 - PP NEUMANN.M : Analyse stratigraphique et structurale du Flysch de Penthièvre (Nord du constantinois, Algérie). Extrait du bulletin de la société géologique de France, 7 e série, t.ix P140, à409, année RODIER J. : 1975 L analyse de l eau (eaux naturelles, eaux résiduaires, eau de mer) - éditions dunod technique. tome I Pages 23. SELKHOZPROMEXPORT : 2000 Barrage de Zit-Emba (pièces d exécution, et notice explicative) 99 Pages 24. THEVENIN J.LABONDE M. GRAS M.LEYNAUD M. MANGEREL : : 1973 Modification de la qualité de l eau dans les lacs artificiels de barrages PP groupe de travail onzième congrès des grands barrages Madrid 25. VILLA J.M : Analyse stratigraphique et structurale du flysch de Penthièvre (Nord Constantinois) Algérie. 90

103 26. VILA.J.M. : 1971 Essai d interprétation structurale d un profil transversal du nord-est de la Berbérie.entre les région d Annaba (Bône) et de Guelma. Extrait du bulletin de la société géologique de France, 7 e série, t.xiii P.85à99, année VILA.J.M et MAGNE.J :1969 Le cadre structural du Djebel Debar (nord du constantinois, Algérie). Extrait du bulletin de la société géologique de France, 7 e série, t.xi P.75à81, année VILA.J.M.BUSNARDO.R, DEVRIES. A, MAGNE.J et SIGAL.J. : Données stratigraphiques sur la série renversée et charriée du DJEBEL BOUSBA et étude de son cadre structural (Région de Guelma, Constantinois, Algérien) Extrait du bulletin de la société géologique de France, 7 e série, t.x, P.206à 212, année SITES WEB CONSULTES : (ministère des ressource d eau) /(mercure chimie) 6. Fr wikipedna.org./wiki/mercure (%c3%a91%c3%a9ment ) 7. /mercure enionnement 8. /GERS/4/Rejet image.htm général de tram et Garonne Environnement Assainissement.htm f.html

104

105 Tableau N : 01 Relève d observation de la pluie moyenne annuelles (20 ans) N Stations Année SKIKDA AZZABA BOUATI- MAHMOUD AIN CHARCHAR BERRAHAL AIN BERDA ,9 704,7 657,8 781,2 584, ,6 661,4 545,2 257,4 719, ,8 951,4 833,9 746,9 717, ,8 986,4 977,5 880,0 843, ,8 486,2 491,9 573,7 455, ,3 970,6 981,1 847,0 813, ,6 443,7 530,3 519,6 382, ,1 612,5 574,2 448,4 480, ,9 545,3 579,9 473,5 571, ,8 969,0 793,5 709,7 685, ,1 862,9 706,4 687,6 624, ,7 833,7 535,5 659,5 680, ,5 571,8 516,2 578,8 504, ,7 633,0 609,2 548,5 585, ,7 798,8 646,5 763,2 722, ,4 380,4 366,2 525,5 394, , 3 889,5 962,4 749,5 839, ,3 813,3 1021,6 748,4 632, ,9 594,5 600,5 622,9 562,1 TOTAL (mm)

106 Tableau N : 02 Relève d observation de la pluie moyenne mensuelle (20 ans) MOIS Stations Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juit Août Totales Skikda (moyenne de31 ans) Azzaba Bouati-M Ain Charchar Berrahal Ain berda Tableau N 03 : Apport annuel de Oued EL-Hammam VOLUMES Mln m³ Années SEP OCT NOV DEC JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUL AOUT ANNEE ,09 0,09 0,09 6,09 19,80 12,10 4,41 0,71 0,34 0,18 0,18 0,22 44, ,18 0,22 0,04 5,46 5,38 16,30 3,30 2,89 2,68 0,04 0,04 0,07 36, ,13 0,20 1,52 0,40 9,65 24,70 26,80 2,00 0,67 0,04 0,03 0,46 66, ,7 0,85 2,29 11,90 2,50 3,94 4,54 4,37 0,60 0,32 0,39 0,00 35, ,16 2,08 8,75 2,72 3?43 11,40 4?29 5,98 0,12 0,08 0,00 0,39 39, ,42 2,36 2,44 7,40 15,00 1,60 1,80 1,08 1,30 0,44 0,00 0,16 38, ,62 0,76 10,90 11,30 9,95 2,89 3,17 1,99 5,58 0,00 0,00 0,14 47, ,02 0,01 0,05 36,60 19,30 11,30 8,33 0,91 0,06 0,01 0,00 0,00 76, ,00 1,49 0,00 6,43 8,22 1,04 2,61 1,04 0,26 0,19 0,00 0,00 21, ,00 0,08 0,82 1,48 9,54 14,74 37,20 0,82 0,28 0,40 1,22 1,02 67, ,07 0,51 1,32 0,20 3,19 1,03 5,90 3,90 0,51 0,07 0,17 0,03 16, ,31 1,70 1,02 0, 13 4,96 11,90 6,54 0,40 0,34 0,00 0,00 0,00 28, ,30 0,40 0,30 0,96 10,00 24,40 6,35 1,36 5,12 1,06 0,00 0,15 50, ,26 0,13 1,30 31,20 62,50 12,10 19,40 1,96 0,65 0,39 0,00 0,13 130, ,00 1,15 1,96 2,19 20,40 28,70 28,20 27,10 4,03 0,81 0,28 0,23 115, ,14 0, 46 1,29 7,34 3,90 5,12 4,73 5,22 5,92 0,81 0,24 0,10 34, ,54 1,09 3,27 8,27 5,81 51,90 10, 40 5,63 1,54 0,36 0,27 0,27 90, ,82 0,11 0,27 5,56 19,62 3,16 1,07 2,44 4,16 0,95 0,80 0,28 38, , 13 9,84 40,25 9,34 54,00 4,80 5,81 1, 39 0,38 0,18 0,08 0,05 126, ,06 1, 84 5,78 7,00 9,03 2,64 9,08 13,77 6,06 10,15 0,46 0,13 65, ,22 0,38 5,04 13,46 10,67 6,62 1,20 3,77 11,88 1,09 0,60 0,27 57, ,33 0,33 0,61 0,87 6,17 1,98 0,76 0,37 0,23 0,37 0,19 0,09 12, ,02 0,02 0,02 0,18 0,77 56,18 8,29 9,22 2,25 0,39 0,16 0,05 77, ,02 0,26 0,48 0,30 0,76 5,64 7,74 1,08 0,67 1,28 0,24 0,18 18, ,38 0,28 0,06 4,86 14,84 6,84 2,87 0,72 0,09 0,08 0,08 0,05 31, ,21 0,21 1,00 0,48 16,56 24,52 1,83 5,40 1,62 0,42 0,10 0,10 52, ,21 0,05 0,05 4,42 1,58 0,51 1,77 0,97 3,08 0,49 0,20 0,07 13, ,22 0,24 0,40 0,98 4,54 8,78 1,76 0,82 0,46 0,34 0,26 0,42 19, ,50 0,08 9,38 14,50 42,30 5,49 7,77 3,30 0,17 0,67 0,17 0,17 84, ,36 0,19 0,10 0,65 4,09 1,14 1,57 1,50 0,17 0,15 0n09 0,09 10, ,70 1,33 0,49 22,2 3,14 2,58 9,84 23,73 2,58 0,56 0,28 2,37 69, ,09 0,33 0,24 0,28 7,15 20,00 12,80 4,96 1,14 0,38 0,24 0,09 47, ,47 11,30 0,96 2,65 39,40 5,00 4,78 7,02 0,88 0,03 0,01 0,00 73, ,03 0,37 0,03 3,26 26,60 6,88 44,80 5,43 1,36 1,00 0,27 0,27 90, ,31 0,45 0,45 0,89 0,68 1,60 1,03 1,66 0,52 0,10 0,07 0,13 7, ,21 0,47 0,58 0,64 0,53 5,59 2,81 1,17 1,43 0,29 0,10 0,08 13, ,7 0,11 0,25 0,34 1,23 5,02 8,44 1,21 0,92 0,25 0,09 0,07 18, ,18 4,42 27,60 3,34 3,34 1,67 0,99 2,16 1,04 0,27 0,09 0,09 45, ,16 0,28 0,47 0,49 1,45 13,20 1,89 4,62 0,61 0,16 0,05 0,02 28, ,08 0,08 0,13 0,34 0,51 4,26 5,87 29,00 1,75 0,42 0,08 0,08 42, ,66 0,57 1,33 0,67 1,31 0,80 9,10 1,97 0,64 0,16 0,00 0,00 18, ,03 0,75 0,28 17,20 16,40 16,60 4,08 2,62 0,40 0,06 0,02 0,01 58, ,08 0,13 0,26 1,14 5,31 8,20 15,20 7,72 2,63 0,22 0,01 0,00 43, ,39 1,98 17,50 26,40 4,22 1,08 3,76 0,45 0,06 0,11 0,03 0,02 56, ,10 0,04 0,98 0,59 15,70 66,50 9,73 3,44 0,88 0,29 0,07 0,09 98,41 94

107 Annexe N 04 : 1 Formule de calcul et évaluation de la population future : La population future est évaluée par la formule des intérêts composés : P F = P R (1 + ζ) N Avec : P F : Population future pour l horizon 2031 ; P R : Population de référence (année de recensement local) ; ζ : Taux d accroissement local 3,5% ; N : Horizon pris en considération (25 ans) ; Exemple : Calcul de la population future de Bouati Mohamed ; P 2006 = P 1998 (1 + 0,035) 8 P 2006 = 8701 (1 + 0,035) 8 = habitants ; P 2031 = P 2006 (1 + 0,035) 25 P 2031 = (1 + 0,035) 25 = habitants. 95