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16-20 Decembre 2009 Congrès International Géo Tunis 2009<br />
ETUDE DE LA QUALITE DES EAUX<br />
DU SYSTEME AQUIFERE<br />
D’EL KHAIRAT (ENFIDHA, TUNISIE)<br />
Mouna Ketata 1 , Moncef Gueddari 1 et Rachida Bouhlila 2<br />
1<br />
Faculté des Sciences de Tunis.<br />
2<br />
Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis.
INTRODUCTION<br />
• Loin de constituer un phénom<br />
nomène ne généralisg<br />
ralisé, , la surexploitation touche<br />
les eaux souterraines dans les régions r<br />
aux climats semi-arides et arides.<br />
• La lutte contre la surexploitation des eaux souterraines et la<br />
préservation de la qualité<br />
de ces eaux sont assimilables à une<br />
gouvernance durable de ces ressources.<br />
• L’exploitation des eaux souterraines est traditionnellement extensive et<br />
s’attache encore souvent à découvrir et à utiliser des ressources<br />
nouvelles.<br />
• Cette exploitation doit devenir moins agressive pour les milieux<br />
naturels, plus économe, et à l’échelle du système aquifère, permettre la<br />
multiplication des utilisations en veillant à préserver la ressource, que<br />
ce soit dans son volume ou dans sa qualité.
INTRODUCTION<br />
• Le recours aux ressources nouvelles doit être concerté et doit tenir<br />
compte du droit des générations g<br />
futures : la gestion doit intégrer le<br />
long terme.<br />
• L'exploitation des ressources en eau conventionnelles en Tunisie<br />
atteindra ses limites dans un proche avenir.<br />
• Consciente de cette situation, la Tunisie s'est engagée e dans une<br />
stratégie qui consiste à développer la ressource et assurer une meilleure<br />
maîtrise de la demande dans les divers secteurs socio-économiques.<br />
conomiques.
OBJECTIFS<br />
• Évaluer la qualité des eaux du système aquifère d’El d<br />
Khairat<br />
• Vérifier leur conformité aux normes nationales et<br />
internationales.
CADRE GENERAL<br />
DE<br />
LA ZONE D’ETUDED
LOCALISATION DU SECTEUR D’ETUDED
CADRE CLIMATIQUE<br />
• Un climat plutôt continental, avec un été chaud et sec et un hiver froid<br />
et humide.<br />
• Les températures moyennes journalières res varient de 11°C C en hiver<br />
(janvier) à 28°C C en été (Août).<br />
• La pluviométrie moyenne interannuelle est de l’ordre l<br />
de 353<br />
mm.
‣ Oligocène<br />
‣ Oligocène<<br />
‣ Oligocène ><br />
‣ Néogène<br />
‣ Aquitanien<br />
‣ Burdigalien<br />
‣ Langhien-Tortonien<br />
‣ Messinien<br />
‣ Langhien-messinien<br />
indifférenciés<br />
‣ Mio-Pliocéne<br />
‣ Quaternaire<br />
‣ Tyrrhénien<br />
‣ Eboulis<br />
‣ Alluvions récents<br />
CADRE GEOLOGIQUE
CADRE HYDROLOGIQUE
CADRE HYDROGEOLOGIQUE<br />
Seuil de Ain Garci<br />
Unité Ain Garci<br />
Unité Enfida-ville
Recharge artificielle<br />
des eaux de crues provenant<br />
du bassin versant d’Oued d<br />
El<br />
Khairat<br />
l’infiltration des débits d<br />
de trop plein des<br />
sources qui émergent au niveau du<br />
piedmont de Djebel El Garci<br />
le déversement d<br />
des<br />
eaux du Mio-plioc<br />
pliocène<br />
de la bordure Sud<br />
SYSTEME AQUIFERE<br />
D’EL KHAIRAT<br />
l’infiltration directe<br />
des eaux de pluie<br />
Exutoires naturels<br />
• Mer méditerranée<br />
• Aires d’évaporation<br />
Exutoires artificiels<br />
• Puits<br />
• Forages
NP (m)<br />
4002000<br />
130<br />
120<br />
4000000<br />
3998000<br />
3996000<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
3994000<br />
40<br />
30<br />
3992000<br />
3990000<br />
608000 610000 612000 614000 616000 618000 620000 622000 624000<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Piézomètre
PZ.Garci 1 PZ.Garci 2 PZ.Garci 3 PZ.Sidi N'cir 4 PZ.Sidi N'cir 5<br />
0<br />
ANNEES<br />
-5<br />
1982<br />
1983<br />
1984<br />
1985<br />
1986<br />
1987<br />
1988<br />
1989<br />
1990<br />
1991<br />
1992<br />
1993<br />
1994<br />
1995<br />
1996<br />
1997<br />
1998<br />
1999<br />
2000<br />
2001<br />
2002<br />
2003<br />
N.P (m)<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
-25<br />
-30<br />
BARRAGE<br />
L’événement le plus important ayant influencé le niveau<br />
piézomètrique de la nappe est la fermeture d’Oued El Khairat par<br />
la construction du barrage.<br />
Ce barrage a été conçu pour régulariser les apports de l’Oued qui<br />
constituent la principale source d’alimentation de la nappe. Cette<br />
situation nous amène à distinguer deux situations du niveau<br />
piézométrique : avant et après la construction du barrage.
Construction du barrage<br />
La nappe a été privée de 62 % de ses<br />
ressources renouvelables<br />
+ 90 % des ressources<br />
de l’entité Aïn Garci<br />
+ 50 % des ressources de<br />
l’entité Enfidha<br />
+<br />
une exploitation intensive des ressources<br />
Recharge artificielle<br />
Baisses piézomètriques inquiétantes<br />
apport d’une sécurité<br />
d’approvisionnement<br />
de la nappe<br />
• Le dénoyage quasi-total des crépines des forages<br />
• Un assèchement complet de tous les puits de surface dans<br />
l’entité Aïn Garci<br />
• Une intrusion du biseau salin au niveau de l’entité Enfidha
EXPLOITATION<br />
Les premiers niveaux sont faiblement exploités s avec un volume de 0,21 Mm 3 en l’an l<br />
2000.<br />
Pour les niveaux plus profonds, l’exploitation l<br />
par forages a atteint 3,88 Mm 3 en l’an l<br />
2004<br />
répartis entre les entités s de Ain Garci et d’Enfidhad<br />
Enfidha-ville.<br />
300<br />
250<br />
EXPLOITATION GLOBALE<br />
EXPL (L/s)<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003<br />
ANNEES<br />
L’exploitation totale de cette nappe pour la période 1986-2004, est marquée par<br />
une importante augmentation du débit, qui passe de 2,75 Mm 3 /an en 1986,<br />
à3,98 Mm 3 /an en 2004.
QUALITE DES EAUX DES<br />
NAPPES DU SYSTEME<br />
AQUIFERE D’EL D<br />
KHAIRAT
Nappe phréatique d'Oued El Khairat<br />
4002000<br />
Nappe Chegarnia<br />
4000000<br />
P16<br />
P17<br />
3998000<br />
P1<br />
P2<br />
P6 P5 P4 P3<br />
P8 P9 P10<br />
P18<br />
P11 P12P13 P14<br />
P7<br />
P15<br />
3996000<br />
3994000<br />
Nappe Hergla-Bou Ali-Kondar<br />
610000 612000 614000 616000 618000 620000 622000 624000 626000 628000 630000
Nappe profonde d'Oued El Khairat<br />
4002000<br />
Nappe Chegarnia-Sidi Abiche<br />
4000000<br />
F1<br />
F2<br />
3998000<br />
3996000<br />
F3 F4 F5<br />
F6 F7 F8<br />
F9<br />
F10<br />
F14<br />
F12<br />
F11<br />
F13<br />
F16<br />
F17<br />
F15<br />
F18<br />
3994000<br />
610000 612000 614000 616000 618000 620000 622000 624000 626000 628000 630000
METHODOLOGIE<br />
ANALYSES AU LABORATOIRE<br />
Paramètres<br />
physico-chimiques<br />
Température, pH, salinité,<br />
conductivité<br />
et oxygène dissous<br />
Nitrates<br />
Éléments majeurs<br />
Cl - , SO<br />
2- 4 , HCO 3- ,<br />
Mg 2+ , Ca 2+ ,<br />
Na + et K + .
Paramètres physico-chimiques<br />
chimiques<br />
• Les températures mesurées<br />
in situ oscillent entre 18.5 et 25.5°C. Les<br />
plus faibles valeurs caractérisent risent les puits de surface et les forages peu<br />
profonds.<br />
• Les eaux de la nappe phréatique sont neutres à légèrement alcalines<br />
avec un pH variant de 7.5 à 8.5 et pouvant atteindre 9.8 dans les eaux<br />
de la nappe profonde.<br />
• Les teneurs en oxygène dissous sont comprises entre 2.6 et 5.5 g/l.<br />
• La salinité des eaux de la nappe profonde d’Oued d<br />
El Khairat varie de<br />
0.1 à 2.5 g/l et celle des eaux de la nappe phréatique oscille entre 0.7 et<br />
4.3 g/l.
Salinité (g/l)<br />
4000000<br />
3998000<br />
P1<br />
P2<br />
P16<br />
P17<br />
P6 P5 P4 P3<br />
P8<br />
P9 P10 P11<br />
P18 P12P13 P14<br />
P7<br />
P15<br />
4000000<br />
P16<br />
P17<br />
3.8<br />
3.4<br />
3996000<br />
P1<br />
3<br />
3994000<br />
610000 612000 614000 616000 618000 620000 622000 624000 626000 628000 630000<br />
3998000<br />
P2<br />
P6 P5 P4 P3<br />
P8<br />
P9 P10<br />
P18<br />
P11 P12P13 P14<br />
P7<br />
P15<br />
2.6<br />
2.2<br />
1.8<br />
1.4<br />
1<br />
3996000<br />
610000 612000 614000 616000 618000<br />
0.6<br />
Salinité (g/l)<br />
4002000<br />
2.5<br />
2.3<br />
2.1<br />
4000000<br />
3998000<br />
3996000<br />
F1<br />
F2<br />
F3 F4 F5<br />
F6 F7 F8<br />
F9<br />
3994000<br />
610000 612000 614000 616000 618000 620000 622000 624000 626000 628000 630000<br />
F10<br />
F14<br />
F12<br />
F13<br />
F11<br />
F16<br />
F17<br />
F15<br />
F18<br />
1.9<br />
1.7<br />
1.5<br />
1.3<br />
1.1<br />
0.9<br />
0.7<br />
0.5<br />
0.3<br />
0.1<br />
Forage<br />
Sebkha<br />
Oued
Nappe phréatique<br />
Nappe profonde<br />
% %<br />
NO 3-<br />
(mg/l)<br />
NO 3-<br />
(mg/l)<br />
Les nitrates sont présents dans les eaux du système aquifère d’El Khairat avec des<br />
teneurs variant de 0.08 à 29 mg/l pour la nappe phréatique et de 0.04 à 22.36 mg/l<br />
pour la nappe profonde.<br />
Les valeurs les plus fréquentes sont comprises entre 0 et 5 mg/l.
0<br />
Nappe phréatique d'Oued El Khairat<br />
Nappe profonde d'Oued El Khairat<br />
100<br />
SO4+Cl+NO3<br />
Ca+Mg<br />
0 0<br />
100<br />
0<br />
100<br />
Mg<br />
Na+K<br />
CO3+HCO3<br />
SO4<br />
0<br />
100<br />
100<br />
100<br />
0<br />
Ca<br />
Cl+NO3<br />
100 0 0 100<br />
La représentation de la composition chimique des eaux du système<br />
aquifère d’El Khairat dans le diagramme de Piper, montre, aussi bien<br />
pour la nappe phréatique que pour la nappe profonde, la prédominance<br />
du faciès hydrochimique du type sulfato-chloruré calci-sodique.
Possibilité d’utilisation des eaux<br />
pour la consommation humaine
• Pour la plupart des échantillons, les pH sont en dessous des valeurs<br />
maximales admissibles fixées par l'OMS (5-9) et de la norme<br />
NT.09.14 (6.5-8.5).<br />
• Quatre forages présentent cependant des valeurs qui dépassent d<br />
de<br />
peu cette norme ; il s'agit des forages F4, F7, F13 et F14.
0<br />
0.5<br />
1<br />
1.5<br />
2<br />
2.5<br />
3<br />
3.5<br />
4<br />
4.5<br />
5<br />
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
Points de prélevement<br />
Salinité (g/l)<br />
NT.09.14<br />
P9
0<br />
200<br />
400<br />
600<br />
800<br />
1000<br />
1200<br />
1400<br />
1600<br />
1800<br />
2000<br />
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
Points de prélevement<br />
Chlorures (mg/l)<br />
NT.09.14
Sulfates (mg/l)<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
NT.09.14<br />
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
Points de prélevement<br />
Les concentrations de sulfates sont nettement supérieures à<br />
la teneur limite admissible (250 mg/l) fixée par l’OMS.<br />
Néanmoins, l’ion sulfate étant l'un des anions les moins<br />
toxiques (OMS, 1998).
0<br />
50<br />
100<br />
150<br />
200<br />
250<br />
300<br />
350<br />
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
Points de prélevement<br />
Calcium (mg/l)<br />
NT.09.14
0<br />
50<br />
100<br />
150<br />
200<br />
250<br />
300<br />
350<br />
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
Points de prélevement<br />
Magnesium (mg/l)<br />
NT.09.14
P1<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
P9<br />
P10<br />
P11<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16<br />
P17<br />
P18<br />
F1<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6<br />
F7<br />
F8<br />
F9<br />
F10<br />
F11<br />
F12<br />
F13<br />
F14<br />
F15<br />
F16<br />
F17<br />
F18<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
NT.09.14<br />
Points de prélevement<br />
Nitrate (mg/l)
Possibilité d’utilisation des eaux<br />
pour l’irrigationl
• La salinité est à l’origine des risques salins liés à une présence<br />
excessive de sels, quelle que soit leur nature ; elle se mesure aisément<br />
par la conductivité électrique de l’eau l<br />
ramenée à 25°C.<br />
• La conductivité et le SAR (United States Salinity Laboratory Staff,<br />
1954) sont les paramètres retenus pour caractériser riser la qualité des eaux<br />
souterraines utilisées pour l’irrigation. l<br />
• Même en cas de faible salinité totale, une concentration relative<br />
excessive en sodium (risque alcalin) peut provoquer la dispersion n des<br />
minéraux argileux et entrainer une dégradation d<br />
de la structure du sol<br />
(Marc Soutter, , André Mermoud et André Musy, , 2007).
Le risque alcalin est caractéris<br />
risé par le rapport d’absorption d<br />
du sodium<br />
qui met en rapport les concentrations (méq/l)(<br />
en sodium (facteur de<br />
dispersion) et en calcium et magnésium (agents de floculation) selon :<br />
SAR (Sodium Absorption Ratio) = Na+ / (√Ca(<br />
2+ + Mg 2+ /2)
32<br />
Pouvoir alcalinisant [SAR]<br />
S1 S2 S3 S4<br />
30<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
P16P17<br />
P12 P3 P5<br />
P14<br />
P13 P6<br />
P15<br />
P4 P10 P2 P18<br />
P11<br />
0<br />
P7<br />
100 250 750 2250 5000<br />
C1 C2 C3 C4<br />
P8<br />
P9<br />
Conductivité en µS/cm
• En considérant le deuxième paramètre (conductivité), la majorité de ces<br />
eaux souterraines appartiennent à la classe (C3) à l’exception des eaux<br />
captées au niveau des puits P9, P11 et P18 qui appartiennent à la<br />
quatrième classe (C4).<br />
• Les eaux captées par ces trois puits présentent une forte salinité et ne<br />
conviennent pas à l’irrigation, en conditions ordinaires, mais peuvent<br />
être utilisées dans des conditions spéciales<br />
: sols perméables, drainage<br />
adéquat, application d’un d<br />
excès s d’eau d<br />
pour les besoins du lessivage.<br />
• Le reste des puits captent des eaux de salinité élevée e ne pouvant pas<br />
être utilisée e pour l’irrigation l<br />
d’un d<br />
sol à drainage restreint. Même en cas<br />
de drainage adéquat, un mode de culture approprié et un choix des<br />
plantes en fonction de leur tolérance au sel s’imposent. s
CONCLUSIONS<br />
• Les eaux souterraines du système aquifère d’Oued d<br />
El Khairat<br />
se caractérisent risent par une bonne homogénéit<br />
ité de facies<br />
hydrochimique. Dans l’ensemble, l<br />
il s’agit s<br />
d’un d<br />
facies de type<br />
Na-Ca<br />
Ca-Cl-SO4.<br />
• La comparaison des résultats r<br />
d’analyse d<br />
(paramètres physico-<br />
chimiques, des éléments majeurs et des nitrates) avec les<br />
normes tunisiennes de potabilité (NT.09.14) montre que les<br />
eaux du système aquifère d’El d<br />
Khairat présentent des<br />
concentrations relativement conformes aux normes. Ces eaux<br />
peuvent être utilisées pour la consommation humaine avec<br />
quelques restrictions.
• En se basant sur les valeurs du SAR et de la conductivité, , les eaux<br />
de la nappe phréatique du système aquifère d’El d<br />
Khairat servant à<br />
l’irrigation des terres agricoles sont pauvres en sodium et peuvent<br />
être utilisées, avec prudence, pour la plupart des sols.<br />
• Néanmoins, ces eaux de salinité élevée e ne peuvent pas être utilisées<br />
pour l’irrigation l<br />
d’un d<br />
sol à drainage restreint. Même en cas de<br />
drainage adéquat, un mode de culture approprié et un choix des<br />
plantes en fonction de leur tolérance au sel s’imposent. s
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