Karst Hydrology (Proceedings of Workshop W2 held at Rabat, , April-May 1997). IAHS Publ. no. 247, 1998.

Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès- (Maroc)

OMAR FASSI-FIHRI Direction de la Région Hydraulique de Sebou, Fès, Maroc

M'HAMED FESKAOUI Direction de la Région Hydraulique du Sahara, Laâyoun, Maroc

Résumé L'aquifère liasique du couloir Fès-Taza est constitué par des dolomies du Lias moyen et des calcaires du Lias supérieur. Il occupe une surface de 1500 km2. Il repose sur un substratum imperméable constitué par le Trias argilo-doléritique. Il s'ennoie du sud vers le nord en-dessous des formations marneuses miocènes du sillon sud-rifain. Ses limites sont constituées par l'accident sud-rifain étanche au nord, les affleurements du substratum au sud et au SE, et le bassin Fès-Meknès à l'ouest. La structure de l'aquifère est caractérisée par une allure synclinale dissymétrique de direction rifaine, sur laquelle se greffent des ondulations synclinales de directions atlasiques. Des discontinuités majeures délimitent six sous-unités hydrogéologiques. Les reconnaissances géologiques, géophysiques et par forages mécaniques ont permis de comprendre le fonctionnement et de quantifier le potentiel mobilisable de cet aquifère. La carte piézométrique permet de dégager des gradients hydrauliques en corrélation positive avec le pendage du Lias. L'allure des courbes isopièzes au niveau des limites de panneaux permet de contraindre la direction des écoulements à ces limites. Les bilans hydrauliques établis pour les unités permettent de quantifier les échanges aux bordures. L'hétérogénéité de l'aquifère atteint son épaisseur et sa perméabilité. L'épaisseur est contrôlée par la concurrence entre l'érosion et la subsidence. La perméabilité est guidée par une porosité triple (karstique, fissurale et d'interstices). Le bilan hydraulique de l'aquifère permet d'évaluer son potentiel mobilisable à 190 Mm3 an"1.

Hydrogeological study of the "Fès-Taza couloir", Morocco Abstract The Liassic aquifer of the "Fès-Taza couloir" is composed of carbonates (dolomite and limestone) and covers an area of 1500 km2. These formations are based on Triassic clay and dolerites which constitute an impermeable base. The aquifer dips from south towards the north under marly Miocene formations of the south-rifain depression. The aquifer is limited by impermeable strata in the hilly south-rifain region to the north, by Palaeozoic formations to the south and southeast, and by the Fès-Meknès deep aquifer to the west. The aquifer structure is dominated by a major asymmetrical syncline aligned along the trend, with superimposed synclinal flexures on the Atlas trend. This structure is split into six units by major faults. Geological, geophysical and mechanical drilling investigations were used to provide an understanding of the aquifer function and to quantify the available water. There is a positive correlation between the hydraulic gradient derived from the piezometric data and the slope of the hydrogeological units. The concavity of equipotentials on the level of unit boundaries defines the flow direction. To quantify this flow, hydraulic balances were established for each unit. The heterogeneity of the aquifer extends to its thickness and its permeability. The thickness is controlled by the concurrence between erosion conditions and subsidence and the 100 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui

permeability by a triple porosity (karstic, fissure and interstitial). The hydraulic balance of the aquifer suggests that the available water is 190 Mm3 year"1.

INTRODUCTION

Les réservoirs carbonates jurassiques des Atlas marocains sont réputés pour leur fort potentiel en eau souterraine et pour des productivités unitaires élevées. Cependant, ces réservoirs sont caractérisés par une hétérogénéité manifeste, liée à des variations lithologiques, structurales et hydrodynamiques, en relation avec leur évolution diagénétique, leur déformation fragile engendrant la fracturation, et leur dissolution engendrant la karstification. Lorsqu'ils constituent des nappes libres, les guides de prospection des ressources en eau de ces aquifères peuvent être directement établis à partir des données de surface (Fassi-Fihri, 1996). Cependant, lorsque ces formations sont couvertes par les remplissages des bassins sédimentaires bordant les chaînes atlasiques, la prospection de leur ressource en eau est plus complexe. Nous nous proposons de traiter cet aspect à travers l'étude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza, vu son importance régionale comme ressource potentielle pour l'alimentation en eau potable de la ville de Taza et des centres avoisinants et pour le développement agricole de ce couloir. La méthodologie utilisée consiste à établir la structure et les caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère au sein de ses zones d'affleurement en bordure de la chaîne, et à suivre l'évolution de cette structure en dessous du remplissage du sillon de bordure, en exploitant les données récoltées à travers les investigations géophysiques et les sondages mécaniques. Les écoulements et les bilans hydrauliques sont établis pour chaque unité structurale, et aux frontières de ces unités, avant d'être synthétisés pour l'ensemble de l'aquifère.

CADRE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE

L'aquifère liasique du couloir Fès-Taza s'étend sur une surface totale de 1500 km2. Il représente le prolongement vers l'est de la nappe profonde du bassin Fès-Meknès (Combe, 1975). Au nord, il s'étend sur la plaine de Sebou à l'est de Sidi Harazem et sur la rive gauche de l'Oued Inaouène jusqu'au col de Touahar (Fig. 1). Au sud, il couvre les cuvettes de Ghomra et Matmata, les gorges de Sebou en aval de Ain Sebou, et la partie septentrionale du causse moyen-atlasique (Bentayeb & Leclerc, 1975). Ses limites sont constituées par l'accident sud-rifain au nord, les limites des affleurements du socle schisteux au sud et à l'est, et le système de failles de Sidi Harazem à l'ouest (McDonald & Partners, 1990). Le Paléozoïque affleure au niveau du massif de Tazekka et au sein des boutonnières du causse moyen-atlasique. Il est constitué de schistes parfois traversés par des bancs quartzitiques et des filons siliceux (Fig. 2). Le Permo-Trias affleure au niveau des accidents et borde le socle Paléozoïque. Il est constitué par une intercalation doléritique au sein de deux séries argileuses. L'épaisseur des dolérites varie entre 100 et 200 m. Les séries d'argiles rouges ont, Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 101

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su Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 103 quant à elles, une épaisseur variant de 50 à 100 m pour la série inférieure et de 0 à 20 m pour la série supérieure. Ces formations sont parfois gypsifères et/ou salifères (Colo, 1961, 1964). Au sein de cet ensemble, on peut distinguer deux formations: un Lias inférieur représenté par des dolomies et un Lias moyen représenté essentiellement par un calcaire oolifhique en gros bancs. Ces deux formations sont séparées par une intercalation d'argiles rouges ou/et chocolat d'épaisseur variant entre 10 et 20 m. Le Lias inférieur affleure sur tout le pourtour atlasique et disparaît au profit des marnes miocènes. Le Lias moyen affleure au niveau du synclinal de l'Oued Zereg entre l'Oued Kaouane et (Vidal et al, 1979). Ces formations présentent une importante zone d'affleurement et une porosité triple (fissurale, karstique et/ou d'interstices).

DONNEES GEOPHYSIQUES

La carte des isohypses du toit du Lias (Fig. 3) est déduite des données géophysiques (CAG, 1949, 1959, 1981, 1987; Géo-Etudes et Travaux, 1995). Elle montre que, en dessous de la couverture miocène, ce toit s'ennoie au niveau des cuvettes de Ghomra (+150 m à l'est et +350 m à l'ouest) et de Tahala-Matmata (de +300 m au SE de Tahala à -150 m au SE de Matmata), et du sillon sud-rifain (+100 m au nord de Tahala, -200 m au nord de Matmata, -400 m au niveau de la queue de la retenue du barrage Idriss Premier, -250 m au milieu du plateau de Béni Sadden, et -450 m au pont de Sebou). Ce toit est relativement surélevé au niveau des failles de Tizi n'Tretten et d'Aït Youb et au niveau du haut fond de Bir Tamtam (+550 m). L'épaisseur du Lias est influencée par deux facteurs. Le premier consiste en un jeu conjugué des failles atlasiques ayant des rejets verticaux d'une part et des cycles érosion-sédimentation d'autre part. Le deuxième consiste en une subsidence du sillon sud-rifain. Le résultat en est une diminution de l'épaisseur du Lias au niveau des compartiments surélevés et érodés, et une augmentation de cette épaisseur au niveau des compartiments affaissés subsidents. Ainsi, l'épaisseur du Lias dépasse les 400 m au niveau de la cuvette de la Ghomra ouest. Elle est comprise entre 300 et 400 m au niveau de la Ghomra est. Elle ne dépasse guère les 150 m au niveau du haut fond de Bir Tamtam et le voisinage de la faille de Tizi n'Tretten, et les 100 m au niveau du plateau de Béni Sadden. Le Miocène constitue une couverture reposant en discordance sur le Lias carbonate. La série commence par un grès, passant latéralement à une calcarénite, succédés par des marnes gréseuses puis par des marnes bleues plastiques. Ces marnes mettent en charge la nappe profonde liasique. Les intercalations plus perméables peuvent constituer, lorsqu'elles présentent une zone d'alimentation, un aquifère secondaire, alors que le grès et calcarénites de base peuvent avoir le même niveau piézométrique que le Lias lorsqu'elles le succédant sans écran imperméable. La Fig. 4 représente la carte des isopaques de ces formations telles qu'elles ont été définies par géophysique. Cette figure montre une augmentation de l'épaisseur des marnes au sein des cuvettes bordant le causse moyen-atlasique (400 m au niveau de la Ghomra), et du sillon sud-rifain, avec une tendance plus marquée à l'épaississement depuis l'est vers l'ouest (200 m au nord de l'Oued Amlil et 500 m 104 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 105

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CO ,1 1 106 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui au SW de Matmata). Une surrection peut être constatée au niveau de l'accident de Tizi n'Tretten et le long de la faille de Sidi Harazem (100 et 200 m respectivement). Le Quaternaire est constitué d'alluvions longeant les oueds, de dépôts de piémont, de dépôts lacustres de dépressions résiduelles, de concrétions de travertins au niveau des sources ou des paléo-sources. Ces formations peuvent jouer un rôle de transit des eaux des émergences liasiques ou constituer une nappe alluviale limitée. La structure de cet aquifère est marquée par la confrontation de deux styles tectoniques (Fig. 5): Une tectonique rifaine se manifestant par une forme synclinale dissymétrique WSW-ENE et des ondulations synclinales et anticlinales qui viennent se greffer à la structure synclinale générale (synclinal de la Ghomra allongé suivant une direction SW-NE, synclinal de Matmata allongé suivant une direction NNW- SSE, synclinal complexe de Bouhlou-Zereg de direction NW-SE). - Une tectonique atlasique se manifestant par des accidents NE-SW (faille de Tizi n'Tretten, faille de Sidi Harazem) associés à des mouvements verticaux synsédimentaires. Ces mouvements ont favorisé une subsidence de certains blocs et une surrection d'autres blocs (Sabaoui, 1987). Les résultats de cette confrontation sont: - Une allure générale en forme de synclinal dissymétrique WSW-ENE. Ce synclinal est rehaussé vers l'est pour se fermer à la rencontre de l'accident sud- rifain et du socle de Tazekka au niveau du Col Touahar. Il est limité vers l'ouest par l'anticlinal faille de la région de Jbel Kandar- qui se prolonge en discontinuité géophysique au nord sous la couverture. Des ondulations viennent se greffer à cette structure. Ce sont: - Le synclinal de la Ghomra: allongé suivant une direction SW-NE, il est ouvert vers le SW. La profondeur du toit du Lias peut y atteindre 400 m. Il est bordé au nord par la faille Ait Youb et au sud par la limite d'érosion des marnes miocènes. - Le synclinal de Tahala-Matmata allongé suivant une direction NNW-SSE avec un pendage général vers le NNW. La profondeur du toit du Lias peut y atteindre 450 m, alors que son épaisseur varie entre 375 et 430 m. - Le synclinal de Bouhlou-Oued Amlil: de direction NW-SE, il est constitué par deux compartiments séparées par l'échancrure de Bab Azhar. La première est constituée par le synclinal de Tahala-Bouhlou. La seconde est constituée par le synclinal de Oued Zereg-Oued Amlil qui présente un seuil à son milieu. Le pli anticlinal de Bir Tamtam, situé à la confluence de plusieurs accidents et compliqué par leurs jeux simultanés, cet anticlinal rehausse le niveau piézométrique et joue le rôle de limite de bassins versants hydrogéologiques. Sur la carte structurale représentée sur la Fig. 5, nous pouvons souligner les discontinuités majeurs suivantes: - L'accident sud-rifain dont l'allure générale est déduite de l'étude gravimétrique réalisée dans la zone. L'étude électrique permet de mieux préciser cette allure. L'importance de telles données réside dans le fait que cet accident sépare deux domaines distincts. Ce sont le domaine des rides pré-rifaines, réputées par la faible quantité et la mauvaise qualité de ses eaux, au nord, et le sillon sud-rifain abritant la nappe du couloir Fès-Taza, au sud. Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 107 108 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui

- La faille de Tizi n'Tretten, passant près de , se prolonge vers le haut fond de Bir Tamtam et butte contre l'accident sud-rifain. Cette faille de direction NE- SW a un rejet supérieur à l'épaisseur des dolomies liasiques au sud. Plus au nord, l'augmentation de l'épaisseur de la série dolomitique prend le pas sur le rejet de la faille. - Les failles de Sidi Harazem-A. Skounate: c'est un ensemble de failles parallèles de direction NE-SW qui effondrent progressivement la partie ouest du sillon sud- rifain pour aboutir au compartiment connu sous la nomination "nappe profonde du bassin Fès-Meknès", et le compartiment est qui constitue le couloir Fès-Taza (Colas des Francs, 1960). Le rejet total de ces failles peut être estimé à 450 m environ. - La faille de Tahala de direction NW-SE: cette faille par son grand rejet met en face les terrains de l'aquifère liasique au nord et les marnes de la couverture imperméable au sud. - La faille de l'Oued Bouzemlane, de direction NW-SE, constitue la limite nord de l'effondrement de la Ghomra. C'est une réplique de la faille de Tahla plus au sud. La faille Ait Youb, de même direction, fait remonter le substratum imperméable pour devenir visible au sein de la vallée du Sebou. C'est une structure complexe avec un jeu vertical des compartiments mis en évidence lors de la réalisation du barrage Allai El Fassi.

HYDROGEOLOGIE

L'hydrogéologie de l'aquifère carbonate liasique du couloir Fès-Taza peut être comprise et entreprise à travers les aspects structuraux présentés plus haut. En effet, cet aquifère est constitué d'unités solidaires reliées par des failles. Son étude hydrogéologique passe par l'étude des écoulements qui animent chaque panneau, puis des écoulements aux limites des panneaux (Fassi-Fihri, 1996). La synthèse structurale permet de délimiter six sous-bassins versants hydrogéologiques constituant cette nappe (Fig. 5): - Le panneau de Sefrou-Oued Aggay est délimité à l'ouest par le bassin de Fès- Meknès, au SW par les anticlinaux failles joignant les boutonnières de Bhalil et de Jbel Kandar, et par la ligne de partage des eaux souterraines avec le causse d'Imouzzer, au SE et à l'est par la faille de Tizi n'Tretten et au NE par le prolongement vers le NW de la faille Ait Youb. - Le panneau de Regrag-El Ouata est délimité à l'ouest et au NW par l'accident de Tizi n'Tretten, à l'est par les affleurements triasiques, au NE par le prolongement de l'accident Ait Youb et au sud par la ligne de partage des eaux souterraines avec le causse de Bsabis. - De topographie élevée, le panneau de Béni Sadden est délimité au nord par l'accident sud-rifain, au NW par la limite de la nappe Fès-Meknès, au SW par le prolongement de l'accident Ait Youb à l'est et au NE par le prolongement de la faille de Tizi n'Tretten. - Le panneau de Ghomra-Matmata est délimité au SE par la terminaison méridionale du massif de Tazekka et par les affleurements du socle et du Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 109 110 Omar Fassi-Fihri & M'homed Feskaoui

substratum triasique imperméable, au SW par l'accident Ait Youb, au NE par le prolongement de la faille de Tizi n'Tretten, au nord et au NW par l'accident Ait Youb, au NE par le prolongement de la faille de Tizi n'Tretten, au nord et au NW par l'accident de Tahala. - Le panneau de Bouhlou est délimité au SE par l'accident de Tahala, au nord et au NE par l'accident sud-rifain, au sud par le massif de Tazekka et à l'est par l'échancrure de Bab Azhar et son prolongement vers le nord. - Le panneau de Oued Zereg-Oued Amlil est délimité à l'ouest par l'échancrure de Bab Azhar, au sud et au SE par le massif de Tazekka et au nord par l'accident sud-rifain. La carte piézométrique est établie à travers les données de forages ayant atteint le Lias et les sources drainant cet aquifère. Elle est représentée sur la Fig. 6. Une lecture de cette carte permet de décrire les écoulements qui animent chaque panneau, et de discuter l'influence du pendage de l'aquifère sur son gradient hydraulique, ainsi que les relations d'alimentation-drainage existant entre panneaux voisins. Sur la partie libre de l'aquifère, le gradient hydraulique, tel qu'il peut être déduit des courbes isopièzes, présente une nette corrélation positive avec la pente du Lias, tel qu'elle peut être déduite de la carte structurale. En effet, sur les panneaux de Oued Zereg-Oued Amlil et de Ghomra-Matmata, le gradient hydraulique est estimé à 8% sur ces mêmes panneaux, la pente du Lias est respectivement de 12 et 10%. Ce gradient est de 4.5% sur le panneau El Ouata-Regrag, 4% sur le panneau de Bouhlou et 3.5% sur le panneau Sefrou-Oued Aggay. Parallèlement, la pente du Lias est estimée à 9, 7 et 6.6% respectivement. La direction d'écoulement au sein d'un panneau est influencée par son pendage et par les mouvements des failles. Ainsi, l'écoulement prédominant est SW-NE sur les panneaux de Sefrou-Oued Aggay et El Ouata-Regrag. Sur ces deux panneaux, la pente du Lias est de même sens. Il est SE-NW sur les panneaux de Ghomra - Matmata, de Bouhlou, de Béni Sadden et de Oued Zereg-Oued Amlil. Sur ces panneaux, le pendage du Lias suit la même orientation. Les frontières entre panneaux sont constituées de failles. En fonction de l'épaisseur du Lias de part et d'autre de ces failles et de leur rejet une communication peut être rendue possible. Ainsi, quand le rejet d'une faille dépasse l'épaisseur du Lias, elle met en face de l'aquifère son substratum ou sa couverture (tous les deux imperméables), ce qui constitue une barrière à l'écoulement entre panneaux voisins. A l'opposé, quand l'épaisseur du Lias est supérieure au rejet de la faille, l'écoulement entre panneaux voisins est rendu possible. Le sens de cet écoulement dépend de la charge de chaque panneau. L'examen simultané des lignes de courant aux limites des panneaux et des données structurales permet de remonter aux directions de drainage aux frontières des panneaux. Ainsi: - La faille de Tizi n'Tretten a un comportement différent de part et d'autre de sa rencontre avec le haut fond de Bir Tamtam. En effet, au sud, elle remonte le Trias imperméable en face du Lias aquifère. Les courbes isopièzes sont à ce niveau perpendiculaires à cette faille, ce qui confirme son étanchéité. Plus au nord de la rencontre de la faille avec le haut fond de Bir Tamtam, le rejet de la faille devient inférieur à l'épaisseur du Lias, ce qui favorise un écoulement entre le panneau de Ghomra-Matmata et le panneau de Béni Sadden. La concavité des Etude hydro géologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 111

courbes isopièzes à ce niveau montre un écoulement du premier panneau vers le second. - La faille de Tahala rabaisse le Miocène au SE au point de rompre la continuité latérale de l'aquifère liasique, ce qui cause son étanchéité. A ce niveau les courbes isopièzes sont perpendiculaires à la faille. Au NW, les épaisseurs du Lias de part et d'autre de la faille laissent supposer un écoulement à travers la faille, entre le panneau Ghomra-Matmata et le panneau de Bouhlou. La concavité des courbes isopièzes à ce niveau montre un écoulement du premier panneau vers le second. - Au niveau de la faille de Sidi Harazem, l'épaisseur du Lias est supérieure au rejet de la faille, ce qui favorise un écoulement entre le panneau de Sidi Harazem et le panneau de Sefrou-Oued Aggay. La concavité des courbes isopièzes à ce niveau montre un écoulement du premier panneau vers le second (DRPE, 1995), ce qui laisse supposer une alimentation du couloir Fès-Taza à partir du bassin Fès-Meknès.

BILAN HYDRAULIQUE

L'alimentation de cette nappe est assurée par l'infiltration des eaux de pluie, par la drainance descendante depuis la couverture et les écoulements depuis la nappe Fès- Meknès. L'alimentation par l'infiltration se réalise suivant deux modes. Le premier est constitué par l'infiltration directe des eaux de pluie au niveau des affleurements carbonates basiques. Le second est constitué par l'infiltration indirecte après ruissellement au dessus du substratum triasique ou paléozoique appartenant au bassin versant hydrologique.

Alimentation par infiltration directe Pour quantifier cette alimentation, la relation entre pluie efficace calculée et débit d'exhaure de trois bassins témoins bien délimités a été établie. Les bassins utilisés pour l'établissement de cette relation sont ceux d'Ain Timguenaye, d'Ain El Kebir et de l'Oued Aggay. Ces bassins, de différentes altitudes, ont permis, par ailleurs, de moduler cette relation par un facteur d'altitude. L'aboutissement de ces travaux est reporté sur la Fig. 7. La moyenne d'alimentation de l'aquifère liasique par infiltration directe est estimée à 3.5 1 s"1 km"2 à 950 m d'altitude, entre 2.65 et 4.1 1 s"1 knï2 à 1000 m, et à 4.51 s1 km2 à 1200 m. La part d'alimentation sur toute la surface de la nappe est estimée à 4280 1 s"1.

Alimentation après ruissellement L'alimentation indirecte de l'aquifère à travers les eaux de ruissellement sur les formations plus ou moins imperméables du socle est quantifiée à travers trois étapes: - individualiser le bassin versant hydrologique et sa relation avec le bassin versant hydrogéologique, calculer les modules d'écoulement surfacique sur une longue période et en relation avec l'altitude du bassin, les valeurs ainsi calculées servent d'entrée au système, et la part d'infiltration de ces eaux est recalculée. La moyenne d'alimentation après ruissellement, telle qu'elle a été calculée pour le 112 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui

30 -if A 1961-90 1985-94

• Zone ouest et sud 0 M 4 1 500 1000 1500 Altitude en m Fig. 7 corrélation entre pluies utiles moyennes et altitudes. site du barrage Bab Louta est estimée à 2.5 1 s"1 km"2 (Ingema, 1995). Le cumul de ce débit sur la surface totale des parties imperméables constitue une alimentation après ruissellement estimée à 950 1 s"1.

Alimentation aux limites de la nappe La limite nord est considérée comme une limite imperméable étant donné l'étanchéité de l'accident sud-rifain. En effet, cet accident entraîne une injection des formations triasiques imperméables (Argiles rouges et sel gemme). La limite sud et SE est caractérisée par la présence d'affleurements imperméables du substratum de la nappe. C'est donc une limite étanche sur sa totalité. La limite ouest est constituée par une succession de failles affaissant la partie occidentale du sillon sud-rifain sans rompre la continuité hydraulique entre le couloir Fès-Taza, et la nappe du bassin Fès-Meknès. Le bilan hydraulique, établi pour les deux compartiments de part et d'autre de ces failles permet d'évaluer cette alimentation à 380 1 s"1.

Alimentation par drainance descendante Les formations gréseuses du Miocène peuvent avoir un niveau piézométrique plus élevé que celui des formations liasiques. Dans ce cas, elles peuvent assurer une alimentation des carbonates. C'est le cas des panneaux de Sefrou-Oued Aggay, de Louata-Rerag, et de Ghomra-Matmata. Cette drainance est estimée à 400 1 s"1.

Les sources sont généralement liées à des accidents tectoniques. On peut en citer en particulier: Les sources de la confluence Sebou-Aggay (Ain Kseb, Ain Atrous, Ain El Ouali, Ain Skhounate). Le débit total moyen de ces sources est de l'ordre de 1500 1s"1. Les sources du panneau El Ouata-Regrag: ce sont deux sources qui drainent le panneau de même nom. La source Regrag est située au sein des affleurements liasiques, alors que la source El Ouata est située sur une faille affectant la couverture et alimentant la source à partir de l'aquifère liasique. Le débit moyen de la première est de 305 1 s"1 alors que le débit moyen de la seconde est de Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 113

l'ordre de 330 1 s"1. - Les sources du panneau de Bouhlou: la plus productive de ces sources est la source Ain Skhounate de Matmata. Cette source draine l'aquifère profond à travers une faille affectant la couverture du Miocène. Son débit moyen est de 105 Is"1. - Les sources du panneau de Oued Amlil-Oued Zereg: la plus importante est Ain Touda dont le débit moyen est de 140 1 s"1. On peut aussi citer Ain S'fa, dont le débit moyen est de 15 1 s"1 et Ain Hammam, liée à un contexte faille dont le débit est de 35 1 s"1. Ces sources constituent un débit sortant moyen de 2430 1 s"1. Le drainage de la nappe par les oueds sont mises en évidence par des jaugeages différentiels. Les plus importants sont: - Drainage diffus de l'Oued Aggay dont le débit moyen est de 350 1 s"1. - Drainage diffus du Sebou entre Azzaba et Allai El Fassi estimé à 450 1 s"1. - Drainage diffus de l'Oued Sebou aux environs du barrage Allai El Fassi. Il est estimé à 4001 s1. - Drainage diffus de l'oued Bouzemlane en amont des affleurements miocènes. Son débit est estimé à 750 1 s"1. - Drainage diffus de l'oued Bouhlou estimé à une moyenne de 750 1 s"1. - Drainage diffus de PInaouèn entre Kouchate et Idriss Premier (70 1 s"1), et entre Bab Marzouka et Kouchat estimé à 300 1 s"1. Ces drainages constituent un débit sortant moyen de 3070 1 s"1. Malgré l'importance de la nappe profonde du couloir Fès-Taza, cette nappe est sous- exploitée par pompage. Les pompages connus dans la zone servent essentiellement pour l'AEP. Ainsi, cette nappe assure l'AEP des centres de l'Oued Amlil (18 1 s"1), de Tahala (14 1 s'1), de Sefrou-Bhalil (470 1 s"1) et de Matmata (8 1 s4). Le total des débits pompés dans la nappe est estimé à 510 1 s"1. Le bilan de l'aquifère tel qu'il a été présenté plus haut est synthétisé dans le Tableau 1. Ainsi, le potentiel mobilisable de cet aquifère est estimé à 190 Mm3 an"1.

Tableau 1 Le bilan de l'aquifère. Entrées (1 s"1) Sorties (1 s') Infiltration directe 4280 Sources 2430 Infiltration après ruissellement 950 Oueds 3070 Drainance 400 Pompage 510 Nappe Fès-Meknès 380 6010 6010

GESTION DE LA RESSOURCE

Cet aquifère présente une ressource importante qui assure l'approvisionnement en eau potable des centres de Sefrou, de Bhalil, de Bir Tamtam, de Tahala, de Matmata, et de l'Oued Amlil. Par ailleurs, il est situé au milieu d'une région qui souffre régulièrement de pénuries d'eau potable. Ainsi, il est bordé par les villes de Fès et de Taza, et il est situé aux confins méridionaux du pré-rif dont les agglomérations 114 Omar Fassi-Fihri & M'hamed Feskaoui rurales souffrent continuellement de la rareté de la ressource en eau. Cette situation le prédispose à jouer un rôle de plus en plus important. En effet: - Pour la ville de Fès: la mobilisation des eaux souterraines locales arrive à ses limites (Rhaouti, 1997). Les eaux de surface à travers la station de traitement des eaux de Sebou dont la deuxième tranche est en cours d'essai (800 1 s"1 supplémentaire) restent la solution au long terme. Par ailleurs, l'étude du captage de Ain Skhounate drainant l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza a été achevée. La réalisation de l'adduction dimensionnée pour un débit de 800 1 s"1. Elle est tributaire de la gestion des captages et de l'infrastructure de distribution. - Pour la ville de Taza: les forages profonds réalisés ces dernières années au sud de la ville permettent de combler temporairement le déficit engendré par l'irrégularité de la source Ras El Ma (6000 1 s"1 au cours de l'hiver 96 et 13 1 s"1 au cours de l'été 1995). L'augmentation de la capacité de traitement des eaux de la source à 160 1 s"1 permet d'épargner la nappe en hiver pour pouvoir l'exploiter en été. La solution au long terme reste le couloir Fès-Taza à travers la réalisation du barrage Bab Louta dont les travaux ont été lancés en Mars 1997. Une ressource souterraine de secours peut être envisagée à travers la réalisation de forages le long de la future conduite joignant l'oued Bouhlou à la ville de Taza. Les panneaux de Ghomra-Matmata, de Bouhlou et de Oued Zereg-Oued Amlil sont les compartiments de l'aquifère liasique qui pourraient fournir cette ressource. - Pour la région pré-rifaine au nord du couloir: l'adduction de Ain G'dah assure l'alimentation en eau potable du milieu rural dans la province de (47 douars). Elle véhicule des eaux de l'oued Inaouène traitées (station équipée à 65 1 s"1). Cette station est cependant confrontée aux problèmes liés à la turbidité de l'eau en hiver et à la rareté en été (12 1 s"1 au cours de l'été 95 alors que le besoin est d'environ 30 1 s"1). Pour palier à ces problèmes, la réalisation d'un forage d'exploitation captant l'aquifère liasique du couloir peut être envisagée. Par ailleurs, les communes rurales de la Province de Taza affrontées au problèmes de la rareté des ressources locales peuvent être alimentées au moins en partie à partir du panneau Oued Zereg-Oued Amlil. L'exploitation de cet aquifère représente une solution à des problèmes délicats affectant la région. Cependant, elle risque de baisser les débits, voir de faire tarire des sources importantes de point de vue socio-économique. En effet, les panneaux de Bouhlou et de Oued Zereg-Oued Amlil sont les plus vulnérables à cause de la proximité des besoins exprimés et de la présence de sources exploitées à des fins d'irrigation et d'AEP du monde rural. On citera à titre d'exemple A. Touda, A. S'fa, A. Hammam et A. M'nahej au niveau du panneau de Oued Zereg-Oued Amlil, et le drainage par l'oued Bouhlou du panneau de même nom utilisé pour l'irrigation (750 1 s"1). Ainsi la problématique de la surexploitation se trouve posée avec ses dimensions socio-économiques et environnementales, bien qu'elle constitue un facteur générateur de valeur ajoutée importante. L'optimisation d'une telle équation doit prendre en compte la quantification des avantages économiques d'une telle exploitation et son impact sur le milieu et la population locale, pour éviter l'installation de la surexploitation comme un état de fait (cas de la nappe Fès-Meknès (Rhaouti, 1997)). Etude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza (Maroc) 115

CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

L'étude hydrogéologique de l'aquifère liasique du couloir Fès-Taza permet d'en définir la lithostratigraphie, la structure, les sous-bassins versants hydrogéologiques, la piézomètrie, le bilan hydraulique, et le potentiel mobilisable. Elle apporte des éléments de prise de décision concernant une meilleure gestion de cet aquifère. Par ailleurs, cette analyse permet de proposer une méthodologie d'étude des aquifères qu'abritent les sillons bordant les chaînes atlasiques. L'aquifère liasique est constitué par les carbonates liasiques plus ou moins fracturés et karstifiés. Son épaisseur varie entre 100 et 400 m. Son toit est situé à des profondeurs variant de 0 à 500 m. Sa structure est caractérisée par un découpage en six panneaux séparés par des discontinuités majeures. Ces panneaux constituent des sous-bassins versants hydrogéologiques dessinant une allure synclinale dissymétrique de direction rifaine (WSW-ENE), sur laquelle se greffent des ondulations synclinales de directions atlasiques (NE-SW et NW-SE). Les écoulements au sein de ces panneaux suivent la direction du pendage de l'aquifère. La direction des écoulements entre panneaux est déduite à partir de la concavité des courbes isopièzes. L'estimation quantitative de ces écoulements est déduite, quant à elle, à partir des bilans élémentaires établis pour chaque panneau. Le bilan hydraulique global de l'aquifère permet d'évaluer son potentiel mobilisable estimé à 190 Mm3 an"1. Cette ressource peut être utilisée pour satisfaire les besoins de la région à travers le captage de Ain Skhounate pour l'AEP de Fès, des forages de secours pour la ville de Taza, et pour alimenter à travers les adductions présentes et futures le monde rural du pré-rif. L'implantation de ces ouvrages devrait cependant respecter les bilans des panneaux les abritant. La méthodologie utilisée lors de cette étude peut être généralisée à l'ensemble des aquifères abrités par les sillons bordant les chaînes atlasiques marocaines. Une étude du thermalisme et un traçage des eaux de cet aquifère et des sondages mécaniques de certaines zones non encore reconnues, couplés à l'installation d'un réseau plus développé de surveillance piézométrique permettraient une compréhension plus détaillée du fonctionnement de cet aquifère, et une quantification plus précise de son potentiel, ce qui constituera un guide pratique de gestion de sa ressource pour assurer l'AEP des villes et des centres, et le développement de la région.

Remerciement Les auteurs tiennent à remercier Messieurs Bougennouch, Serghini, Rhaouti, Tika et Abou d'avoir lu et discuté ce papier.

REFERENCES

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