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SOUTENUE LE 06 JUILLET 2021
RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE
DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT
SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITÉ D'ORAN 2
MOHAMED BEN AHMED
FACULTÉ DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE
L'UNIVERS
DÉPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE
MÉMOIRE DE
MASTER
OPTION : RISQUES GÉOLOGIQUES
ASPECTS DU RISQUE GÉOLOGIQUE À L'ÉCHELLE
DU BASSIN VERSANT DE L'OUED SAÏDA :
CRUES, ÉROSION HYDRIQUE ET POLLUTION DES
EAUX.
WILAYA DE SAÏDA
Présenté Par
:
BOUZID Nabil.
Devant les membres du jury :
Président : M. MANSOUR Hamidi Professeur
Université d'Oran 2
Examinateur : Mme. BELKHIR Khadidja M.A.A
Université d'Oran 2
Rapporteur : M. FOUKRACHE Mohamed M.A.A
Université d'Oran 2
DÉDICACE
Je dédie ce travail :
A la mémoire de mon grand-père et ma
grand-mère.
A mon père et ma mère qui m'ont donné la
vie, qui ont sacrifié pour mon bonheur et ma réussite.
A ma tante Houria qui m'a considéré comme un de
ses enfants. A tonton Houari qui m'a accueilli chez lui.
A mes frères Dadi et Kamel.
A tous les membres de ma famille.
KOUZID NAKII
REMERCIEMENTS
En premier lieu, je remercie ALLAH, le tout puissant de
m'avoir aidé et donné la foi et le courage pour accomplir ce
travail.
Je tiens à remercier mon directeur de
mémoire, Monsieur le professeur FOUKRACHE qui a accepté de
diriger et d'encadrer ce travail. Il m'a fait bénéficier de son
savoir, de son expérience et de la clairvoyance de ses opinions en
hydrogéologie.
J'adresse également mes salutations à madame
BAKRITI d'avoir accepté de consacrer une bonne partie de son temps pour
m'aider dans ce travail.
Je remercier Monsieur le professeur HAMIDI, qui a
accepté de présider ce jury,
et l'examinateur madame BELKHIR
Je tiens beaucoup à remercier tous mes
enseignants.
SOMMAIRE
DÉDICACE
REMERCIEMENTS LISTE DES FIGURES
RÉSUMÉ 1
ABSTRACT 2
ÕÎáã 3
INTRODUCTION 4
CHAPITRE I. PRÉSENTATION DE LA RÉGION
D'ÉTUDE. 6
1. CADRE GÉOGRAPHIQUE 6
2. DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU HYDROGRAPHIQUE 7
2.1. Densité de drainage 7
2.2. Rapport de confluence 8
2.3. Rapport des longueurs 8
2.4. Fréquence des cours d'eau 8
2.5. Coefficient de torrentialité 9
2.6. Temps de concentration 9
3. CARACTÉRISTIQUES MORPHO-MÉTRIQUES 10
3.1. La surface 10
3.2. La forme 10
3.3. Les altitudes 11
3.4. La pente 13
3.4.1. Cartes des aspects 13
4. CONCLUSION 14
5. CADRE GÉOLOGIQUE 15
6. ÉTUDE LITHO-STRATIGRAPHIQUE 16
A. PRIMAIRE 16
1. Socle calédonien 16
2. Socle hercynien 16
B. MÉSOZOÏQUE 16
1. Trias (t) 16
2. Jurassique (I-j) 16
2.1. Jurassique inférieur (Lias I) 16
2.2. Jurassique moyen (dogger j1-4) 16
2.2.1. Bajocien (j2) 17
2.2.2. Bathonien (j3) 17
2.2.3. Callovien-oxfordien (j4-j5) 17
2.3. Jurassique supérieur (Malm j5-7) 18
2.3.1. Oxfordien inférieur (j5a) 18
2.3.2. Oxfordien supérieur (j5c) 19
2.3.3. Kimméridgien (j6) 19
2.3.4. Portlandien (j7c-n1a) 19
3. Crétacé (c-n) 20
3.1. Crétacé inférieur (n) 20
3.1.1. Valanginien (n2) 20
3.1.2. Hauterivien (n3) 20
3.1.3. Barrémien (n4) 20
3.1.4. Aptien (n5) 20
3.1.5. Albien (n6) 21
3.2. Crétacé supérieur (c) 21
3.2.1. Cénomanien (c1) 21
C. CÉNOZOÏQUE 21
1. Plio-quaternaire (Pc-Q3) 21
2. Quaternaire supérieur (Q3-Q4) 21
7. TECTONIQUE 24
7.1. Macro-fissuration 24
7.2. Microfissuration 24
7.3. Conclusion 24
CHAPITRE II. MODÉLISATIONS D'ALÉAS 27
I. LES CRUES ET LES INONDATIONS 27
A. ÉTUDE CLIMATIQUE 27
1. LES PRÉCIPITATIONS 28
1.1. Précipitaions journalières 29
1.1.1. L'utilisation de l'approche fréquentielle
probabiliste 31
1.1.2. Modélisation par IDF 32
1.1.3. Construction des courbes IDF 32
a) Intensité 32
b) Période de retour 33
1.1.4. La courbe IDF du bassin versant de Saïda 33
1.1.5. Modélisation par GRADEX 35
1.2. Précipitations mensuelles 36
1.2.1. Indice standardisé de précipitations 37
1.2.2. Procédures et formules pour calculer SPI 37
1.2.3. Classification des valeurs SPI 40
1.2.4. Avantages de la méthode SPI 40
1.2.5. Inconvénients de la méthode SPI 40
1.2.6. Résultats des valeurs SPI mensuelles du bassin
versant de Saïda 41
1.3. Précipitations annuelles 41
1.3.1. Indice d'aridité 42
1.3.2. Données et méthodes 42
2. LA TEMPÉRATURE 43
3. HUMIDITÉ RELATIVE 44
4.
2. LES DIFFÉRENTS TYPES DES POLLUTIONS EXISTANT À
SAÏDA 55
LE VENT 45
5. ÉVAPORATION 46
II. TRANSPORT SOLIDE 47
1. FACTEURS DE L'ÉROSION HYDRIQUE 47
1.1. Intensité des pluies 47
1.2. Les caractéristiques de la couverture
pédologique 48
1.3. Les modes d'utilisations des sols 48
1.4. Le relief 48
2. FORMES D'ÉROSION 49
2.1. Érosion laminaire 49
2.2. Érosion linéaire 49
2.3. Érosion en griffes 50
2.4. Érosion en rigoles 50
2.5. Érosion par ravinement 50
3. MODÉLISATION DU TRANSPORT SOLIDE 50
4. CARTE DE VULNÉRABILITÉ DES SOLS À
L'ÉROSION HYDRIQUE 53
III. POLLUTION DES EAUX 54
1. VULNÉRABILITÉ DES NAPPES À LA
POLLUTION 54
1.1. Le sol 54
1.2. La zone non saturée 55
1.3. La zone saturée 55
2.1. Pollution chimique 55
2.1.1. Décharges existantes 55
2.1.2. Carrières 55
2.1.3. Rejets d'eaux usées 56
2.2. Pollutions industrielles 57
2.3. Pollution bactériologique 58
3. CHIMIE DES EAUX 61
3.1. Le résidu sec et minéralisation de l'eau
61
3.2. Le titre hydrotimétrique 61
3.3. Titre alcalimétrique complet 61
3.4. Les nitrates 61
3.5. Les chlorures 61
3.6. Les sulfates 62
4. RÉSULTATS ET INTERPRÉTATION DES ANALYSES
CHIMIQUES DES EAUX 62
4.1. Le résidu sec 62
4.2. Les nitrates 62
4.3. Les chlorures 62
4.4. Les sulfates 63
5. DIFFÉRENTES CATÉGORIES DES EAUX 63
CONCLUSION GÉNÉRALE ET RECOMMANDATIONS 65
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 70
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Situation du bassin versant de
l'Oued Saïda 6
Figure 2 : Réseau hydrographique du
bassin versant de Saïda 10
Figure 3 : Courbe hypsométrique et
histogrammes des fréquences altimétriques du bassin 12
Figure 4 : Model numérique du terrain
du bassin versant de Saïda 12
Figure 5 : Carte des aspects du bassin
versant de l'Oued Saïda 14
Figure 6 : Carte Géologique du bassin
versant de Saïda 22
Figure 7 : Coupe géologique 22
Figure 8 : Colonne litho-stratigraphique
synthétique 23
Figure 9 : Carte de microfissurations 25
Figure 10 : Carte de macro-fissurations 26
Figure 11 : Localisation des stations
pluviométriques et hydrométriques 29
Figure 12 : Précipitations
journalières du 1/9/1981 au 31/8/2020 30
Figure 13 : Hydrogramme de la crue de
19/10/82 30
Figure 14 : Hydrogramme de la crue de
12/11/84 30
Figure 15 : Hydrogramme de la crue de
19/03/89 30
Figure 16 : Hydrogramme de la crue de
13/03/91 30
Figure 17 : Hydrogramme de la crue de
15/01/04 31
Figure 18 : Hydrogramme de la crue de
13/11/04 31
Figure 19 : Hydrogramme de la crue de
11/11/05 31
Figure 20 : Hydrogramme de la crue de
13/11/12 31
Figure 21 : Hydrogramme de la crue de
25/04/13 31
Figure 22 : Hydrogramme de la crue de
05/04/16 31
Figure 23 : Les courbes IDF du bassin versant
de Saïda 34
Figure 24 : Courbes GRADEX 35
Figure 25 : Histogramme de la variation
moyenne mensuelle 36
Figure 26 : Régimes saisonniers de
précipitations 37
Figure 27 : Variation interannuelle de
précipitations 42
Figure 28 : Variation de la
température mensuelle 44
Figure 29 : Histogramme de l'humidité
relative 45
Figure 30 : Histogramme de la vitesse du vent
46
Figure 31 : Courbe de l'évaporation
moyenne mensuelle 46
Figure 32 : Effet splash 47
Figure 33 : Carte d'occupation du sol de la
Wilaya de Saïda 49
Figure 34 : Relation entre les débits
solides et les débits liquides instantanés 51
Figure 35 : Variations interannuelles des
apports solides et apports liquides 51
Figure 36 : Carte de
vulnérabilité des sols à l'érosion hydrique du
bassin versant de Saïda 53
Figure 37 : Carte des rejets d'eaux
usées dans la wilaya de Saïda 56
Figure 38 : Carte des points d'eau et des
prélèvements d'échantillons 60
Figure 39 : Diagramme de Berkaloff 63
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Répartition
hypsométrique du bassin d'Oued Saïda 11
Tableau 2 : Résultats des
paramètres hydrographiques et morpho-métriques du bassin 15
Tableau 3 : Station hydrométrique d'Ain
El Hdjar 28
Tableau 4 : Estimation des lames d'eaux
précipitées 34
Tableau 5 : Estimation des intensités
pluviométriques 34
Tableau 6 : Précipitations moyennes
mensuelles 36
Tableau 7 : Classification des
sécheresses selon les valeurs de SPI 40
Tableau 8 : Résultats des valeurs
d'indice SPI du bassin versant de Saïda 41
Tableau 9 : Classification climatique selon
l'indice d'aridité De Martonne 43
Tableau 10 : Températures mensuelles
(°C) 43
Tableau 11 : Variation de L'humidité
relative mensuelle moyenne en % 44
Tableau 12 : La fréquence moyenne
interannuelle des vents par leur direction 45
Tableau 13 : Vitesses moyennes mensuelles du
vent 45
Tableau 14 : Évaporation moyenne
mensuelle 46
Tableau 15 : Répartition mensuelle et
annuelle des apports solides en suspension (en tonnes) et des
dégradations spécifiques en (t/km2/an) dans le bassin
versant de Saïda
Station hydrométrique de Sidi Boubkeur Saïda
(1980/1981 à 2009/2010) 52
Tableau 16 : Les différents produits
utilisés par les unités industrielles 58
Tableau 17 : Liste des points d'eau
inventoriés pour analyses chimiques et bactériologiques 59
Tableau 18 : Variation des
éléments chimiques 64
1
RÉSUMÉ
Le bassin versant de l'Oued Saïda se situe en zone
semi-aride. Affecté, depuis plusieurs décennies par plusieurs
problèmes causés en grande partie par la récession
climatique d'une part et la forte pression anthropique d'autre part provoquant
de sérieuses pertes. Parmi ces problèmes on cite les crues et
inondations, l'érosion hydrique et la pollution des eaux.
Dans le cadre de ce travail, et dans le but de mieux cerner
ces problèmes, notre étude est basée dans une
première phase sur les paramètres morpho-métriques et
géo-structuraux afin de caractériser les différents
facteurs naturels intervenant dans les écoulements des eaux.
Dans une seconde phase, l'évolution des régimes
pluviométriques, hydrologiques, hydrogéologiques et leurs
conséquences sur les écoulements des eaux superficielles.
L'analyse des données qui nous ont été
fournies par les services de l'Agence Nationale des Ressources Hydriques
d'Algérie a porté sur une période de 39ans (de 1981 au
2020). Ceci nous a permis d'identifier et d'évaluer les
différents paramètres afférant aux
phénomènes étudiés qui affectent le bassin versant
de Saïda, permettant ainsi de prendre des mesures de prévisions et
de préventions pour remédier aux dégâts
causés.
Mots clés : bassin versant de l'Oued
Saïda, semi-aride, crues et inondations, érosion hydrique,
pollution des eaux, facteurs naturels, écoulement des eaux
superficielles.
2
ABSTRACT
The Saïda Valley watershed is located in a semi-arid
zone. For decades, it has been affected by several problems caused in large
part due to the climatic recession on one hand and the strong anthropogenic
pressure on the other, causing serious losses. These problems include floods,
hydraulic erosion and water pollution.
As part of this work, and in order to better understand these
problems, our study will focus in a first phase on the morphometric, geographic
and geological parameters in order to characterize the various natural factors
involved in water flows
In the second phase, the evolution of rainfall, hydrological
and hydrogeological regimes and their consequences on surface water flows.
The analysis of the data which were carried out over a period
of 39 years (from 1981 to 2020) by the services of the National Water Resources
Agency of Algeria made it possible to draw and calculate the various parameters
of the phenomena studied which affect the Saïda Valey watershed, to allow
us to make forecasts and preventions in order to prevent disasters and minimize
their damage.
Key words: Saïda Valley watershed,
semi-arid, losses, floods, hydraulic erosion, water pollution, natural factors,
surface water floxs,
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