Hydrogeology and Groundwater Modeling of the Boudenib Senonian Aquifer (Southeastern Morocco)
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Volume 1 - Number 1 - March 2017 EWASH & TI Journal, 2019 Volume 3 Issue 4, Page 221-230 Environmental and Water Sciences, Public Health & Territorial Intelligence Env.Wat. Sci. pub. H. Ter. Int. J. ISSN Electronic Edition : 2509 - 1069 Acces on line : http://revues.imist.ma/?journal=ewash-ti/ Section : Environmental and Water Sciences Publication type : Full Paper Hydrogeology and groundwater modeling of the Boudenib senonian aquifer (Southeastern Morocco) Hydrogéologie et modélisation hydrodynamique de la nappe sénonienne de Boudenib (Sud-Est Marocain) Received 27 Jul. 2019 JIHANE TLEMCANI1, MOHAMED HILALI1, ABDERRAHMAN MAHBOUB2, Accepted 25 Aug. 2019 HALA MOUDDEN2, ABDERAHMAN OUTALEB2 & SOUAD BOUMESHOUL2 On line 31 Dec. 2019 (1) Equipe de recherche de Génie des Mines, de l’Eau et de l’Environnement / Faculté des Sciences et Techniques / Université Moulay Ismail 52000, BP 509, Boutalamine, Errachidia, Maroc Email : [email protected] ; [email protected] (2) Agence du Bassin Hydraulique du Guir-Ziz-Rhéris Errachidia, Maroc Email : [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] KEY WORDS Abstract The region of Boudenib, located in the Guir basin in Southeastern Boudenib senonian aquifer, Morocco, contains, in terms of agricultural land, important hydraulic Hydrogeology, Modeling. potentialities and water resources more or less abundant by place. These resources make it possible to develop collective lands in the form of agricultural farms. The Guir basin contains two main aquifers: the Plio-Quaternaire alluvionnaire (water table) and the sandy and sandstone Sénonien (deep water table). The latter is considered to be the most important water table in arid areas in South-East Morocco. Nevertheless, it faces major natural and anthropogenic pressures. Due to its good hydrodynamic characteristics and accessibility, The aquifer of Senonia is of particular interest for its exploitation in the form of pumped samples. Numerous boreholes have been used to test this aquifer at varying depths. The aquifer reservoir of Sénonien has a diversified lithology, consisting of fine sands and red clays more or less sandy or gypsy, most often in sandstone beds with depths generally varying from 10 to 70 m. The hydrodynamic modelling of the Senegalese aquifer was carried out in order to follow the responses of this aquifer in relation to the scenarios of pumped water withdrawals for irrigation of large farms (palm groves). The aim is to have elements of decision-making support for the monitoring and accompaniment of agricultural investments at the level in the region of Boudenib. MOTS CLES Résumé La région de Boudenib, située dans le bassin du Guir au Sud-Est Hydrogéologie, marocain renferme, en termes de terres agricoles, des potentialités hydrauliques Modélisation, Nappe importantes et des ressources en eau plus ou moins abondantes par endroit. Ces sénonienne de Boudenib. ressources permettent de mettre en valeur des terrains collectifs, sous forme de fermes agricoles. Le bassin du Guir renferme deux principaux aquifères : le Plio- Quaternaire alluvionnaire (nappe phréatique) et le Sénonien sableux et gréseux (nappe profonde). Cette dernière est considérée comme la plus importante nappe des zones arides située dans le Sud-Est marocain. Néanmoins, elle est confrontée à des pressions naturelles et anthropiques majeures.De par ses bonnes caractéristiques hydrodynamiques et son accessibilité, l’aquifère du Sénonien présente un intérêt particulier pour son exploitation sous forme de prélèvements par pompages. J. TLEMCANI & al 221 EWASH & TI Journal, 2019 Volume 3 Issue 4, Page 221-230 Environmental and Water Sciences, Public Health & Territorial Intelligence Env.Wat. Sci. pub. H. Ter. Int. J. ISSN Electronic Edition : 2509 - 1069 Acces on line : http://revues.imist.ma/?journal=ewash-ti/ De nombreux forages ont permis de tester cet aquifère à des profondeurs variables. Le réservoir aquifère du Sénonien présente une lithologie diversifiée, constituée de sables fins et d’argiles rouges plus ou moins sableuses ou gypseuses, le plus souvent à intercalations de bancs gréseux avec des profondeurs variant généralement de 10 à 70 m. La modélisation hydrodynamique de la nappe sénonienne a été effectuée afin de suivre les réponses de cette nappe par rapport aux scénarios de prélèvements d’eau par pompages pour l’irrigation des grandes exploitations agricoles (palmeraies). Le but est d’avoir des éléments d’aide à la prise de décision pour le suivi et l’accompagnement des investissements agricoles au niveau de la région de Boudenib. 1. Introduction Ce sont généralement des vents EW, SW et SSE. La vitesse La région de Boudenib, faisant partie des zones arides où le moyenne des vents atteint près de 3 m/s. problème de l’eau, souci séculaire, se pose avec le plus d’ampleur. Dans cette région, l’agriculture constitue la principale activité économique. Dans le cadre du Plan Maroc Vert, et à fin d’accompagner le processus de développement de la région par le biais des études de planification et de gestion des ressources en eau, la présente étude permet d’effectuer une modélisation de la nappe de Boudenib dans l’objectif de ressortir des éléments de base pour la prise de décision, par la réalisation d’un modèle hydrodynamique de la nappe de Boudenib. Présentation de la zone d’étude La zone d’étude, située dans le Sud-Est marocain, est limitée au Nord par le Haut Atlas, à l’Ouest par l’oued Guir, au Sud par les Hamadas du Guir et à l’Est par la palmeraie de Bouanane (Cf. Fig.1). La principale activité économique de la région est l’agriculture *1]. Fig. 1 : Situation géographique de la zone d'étude Source : Travail personnel Les précipitations moyennes interannuelles sont caractérisées par une variation aussi bien dans le temps que Le principal cours d’eau traversant la région de Boudenib est dans l’espace et ne dépassent guère 130 mm (Cf. Fig. 2). l’oued Guir. Les apports des eaux de surface proviennent Elles diminuent généralement du Nord vers le Sud. Les principalement des bassins haut-atlasiques sous forme de périodes pluvieuses s’enregistrent en octobre ou novembre, crues violentes et aléatoires [3]. Les apports observés depuis janvier-février et avril ou mai, tandis que la période sèche les années 60 à la station hydrologique de Tazouguert sont s’étale généralement sur 5 à 8 mois. La pluie mensuelle se caractérisés par une grande irrégularité interannuelle des caractérise par un régime pluviométrique très variable d’une débits reflétant le régime hydrologique pluvial de la zone année à l’autre. d’étude (Cf. Fig.3). Le débit moyen est de l’ordre de 1.2 m3/s, avec un débit minimal de 0.02 m3/s enregistré au cours des Les températures mensuelles interannuelles sont mois de juillet et aout, et un débit maximal de 40 m3/s relativement élevées et confirment l’aridité du climat, elles observé pendant le mois d’octobre. présentent d’importantes variations saisonnières avec un été très chaud et un hiver très froid. Les températures Le régime annuel des apports se caractérise par deux saisons moyennes annuelles sont de l’ordre de 21°C. L’humidité de hautes eaux (sous forme de crues), automne et atmosphérique est relativement faible toute l’année, la printemps séparées par deux saisons d’étiage, l’hiver et l’été moyenne mensuelle est de l’ordre de 30% [2]. L’évaporation pendant lesquelles, le débit est très faible et il est capté moyenne annuelle est de 3500 mm avec des valeurs totalement en amont des bassins versants. extrêmes en décembre et juillet. Les vents violents chauds soufflent essentiellement pendant la période s’étalant de mars à septembre. Les plus violents arrivent entre les mois d’avril et d’août. J. TLEMCANI & al 222 EWASH & TI Journal, 2019 Volume 3 Issue 4, Page 221-230 Environmental and Water Sciences, Public Health & Territorial Intelligence Env.Wat. Sci. pub. H. Ter. Int. J. ISSN Electronic Edition : 2509 - 1069 Acces on line : http://revues.imist.ma/?journal=ewash-ti/ 300 250 200 150 100 50 Pluie en mm Pluie 0 1983/1984 1998/1999 1971/1972 1974/1975 1977/1978 1980/1981 1986/1987 1989/1990 1992/1993 1995/1996 2001/2002 2004/2005 2007/2008 2010/2011 2013/2014 2016/2017 Années Fig. 2 : Précipitations moyennes interannuelles observées au niveau de la station de Tazouguert Source : Travail personnel Fig. 4 : Esquisse géologique simplifiée de la zone d'étude Source : Travail personnel 9 8 La coupe ci-après (Cf. Fig.5) montre une succession 7 6 lithologique des formations essentiellement crétacées, avec 5 un approfondissement du Nord vers le Sud. 4 3 Débit en m3/s en Débit 2 1 0 1961/1962 1963/1964 1967/1968 1969/1970 1973/1974 1975/1976 1979/1980 1981/1982 1985/1986 1987/1988 1991/1992 1993/1994 1997/1998 1999/2000 2003/2004 2005/2006 2009/2010 2011/2012 2015/2016 1965/1966 1971/1972 1977/1978 1983/1984 1989/1990 1995/1996 2001/2002 2007/2008 2013/2014 Année Fig. 3 : Evolution des débits moyens interannuels del’ouedGuir, enregistrés à la station de Tazouguert Source : Travail personnel Géologie de la zone d’étude La zone d’étude fait partie du bassin crétacé de Boudnib, et correspond à une succession de plaines et de bassins qui Fig. 2 : Coupe géologique synthétique de la région de sépare le Haut Atlas au Nord de l’Anti-Atlas au Sud et ses Boudenib prolongements [4]. Source : [6] Sur le plan stratigraphique, le Plio-Quaternaire couvre la Caractérisation hydrogéologique de la région de partie centrale et sud de la région de Boudnib [5]. Il est Boudenib formé de limons, sable et alluvions avec une épaisseur variable ne dépassant guère les 25 m (Cf. Fig.4). La zone de Boudnib, faisant partie du bassin crétacé d’Errachidia, est caractérisée par la présence de deux Le Tertiaire continental couvre de grandes superficies.