Introduction Generale
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Introduction générale INTRODUCTION GENERALE Ce travail concerne la plaine de Chougafiya, située en Tunisie Centrale. Elle s’étend sur une superficie de 344 Km2, renfermant plusieurs aquifères d’âge Crétacé supérieur, Mio- pliocène et Mio-plio-Quaternaire. De nombreuses questions sont actuellement posées sur l’importance des ressources souterraines exploitées dans cette zone et sur leur qualité. Depuis une trentaine d’années, le système aquifère de Chougafiya enregistre une exploitation importante. Actuellement, avec les effets conjugués de la grande variabilité des précipitations et de l’intensification des pompages, la nappe a accusé une baisse remarquable du niveau piézométrique accompagnée d’une invasion d’eau hypersalée en provenance de la Sebkha Hariét el Batène. Cet état de surexploitation a engendré une perturbation du fonctionnement hydrodynamique du système aquifère et une dégradation de la qualité chimique des eaux souterraines. Notre travail s’insère dans un cadre multidisciplinaire permettant une bonne compréhension du fonctionnement du système aquifère étudié et ses relations avec les bassins environnants de la Tunisie Centrale (la plaine de Kairouan, la cuvette de Sisseb-El Alem, le synclinal de Ain bou Mourra et le synclinal de Ain Jeloula). Il repose essentiellement sur une caractérisation hydrogéologique, sur une étude hydrochimique basée sur les analyses des éléments majeurs des eaux souterraines et sur le traçage isotopique à l’aide des isotopes stables de la molécule d’eau (18O, 2H) et radioactifs (3H, 14C). La présente étude a été réalisée dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire des Radio Analyses et Environnement (LRAE) de l’ENIS et le Commissariat Régional du Développement Agricole du Kairouan (CRDA). Afin de contribuer à une meilleure évaluation et gestion des ressources en eau du système aquifère de la Chougafiya, notre étude présente plusieurs objectifs : ? Présentation des caractéristiques climatiques et hydrologiques du bassin de Chougafiya ; ? Identification du cadre structural et lithostratigraphique de la plaine ; ? Description de la géométrie, l’extension et les caractéristiques du réservoir ainsi que la relation hydrogéologique du système étudié avec les nappes limitrophes ; ? Etude du fonctionnement hydrodynamique du système aquifère ; 1 Introduction générale ? Etude de l’impact de la recharge artificielle à partir des barrages collinaires ; ? Détermination du faciès chimique, son évolution spatiale, ainsi que l’origine de la minéralisation des eaux ; ? Caractérisation isotopique du système à partir de l’identification de l’origine et l’âge des eaux souterraines et la détermination des zones de recharge ainsi que les éventuels mélanges des eaux de l’aquifère avec l’eau de la Sebkha. 2 Chapitre I : Cadre physique CHAPITRE I : CADRE PHYSIQUE I-1. Localisation géographique La plaine de Chougafiya est située en Tunisie Centrale, elle est à 20 km à l’Ouest de la ville de Kairouan. Elle couvre la partie Ouest des cartes topographiques au 1/50 000 : N°55 de Ain Jeloula, N°63 de Kairouan et N°48 de Jebibina (Fig. I-1). Topographiquement, la plaine s’étend entre : Latitude Nord : 39G 58’ 20’’ et 40G 41’ 90’’. Longitude Est : 08G 32’ 00’’et 08G 54’ 50’’. La plaine couvre une superficie totale de 344 km2. Elle est constituée par une vaste cuvette à remplissage Mio-plio-Quaternaire. Elle est limitée par : ? Les affleurements des grès oligocènes au Nord Ouest et au Nord Est ; ? Les collines d’El Gountasse, El Botnane El Homor et Er Ras el Ahmer au Sud ; ? Les calcaires éocènes des massifs anticlinaux du Jebel Es Sfeia, Jebel Merabtiha et Jebel El Hagaf à l’Ouest ; ? Les affleurements du Jebel Batène, la dépression d’El Haria et les sebkhas Hariét el Batène et Siouf el Haouita à l’Est. Le bassin de Chougafiya est situé entre les deux axes : Oued Nebhana au Nord et Oued Marguellil au Sud. Il est cerné par cinq systèmes limitrophes du Kairouannais (Fig. I-1) : ? La cuvette de Sisseb el Alem au Nord Est ; ? La plaine de Kairouan au Sud ; ? Le synclinal de Ain bou Mourra au Nord Ouest ; ? Le synclinal de Ain Jeloula à l’Est ; ? Le synclinal de Chérichira au Sud Ouest. 3 Chapitre I : Cadre physique a r ou m M le Sbikha A ou el B seb Sis C h o u ga la f i jelou y a Ain D Haffouz Kairouan C hérichira Chébika Plaine de Kairouan 8G 40' 8G 50' 8G 60' 0 8km Légende : Jebel Ou A ed Sebkha R Ne R a b U r h B Délégation O r an L u a M o E 40G 00' Oued U M D O u B o S Route J. B I . S e J A J s H S . S a K it e e E Station pluviométrique ff B u r a E o B R h S a S H a l E h e D f e E u t L o B i S s E A H A EG I K IL S B SBIKHA AL E D B D B L LE LE B M 39G 90' D LE B A O L U E a D l A i B B h O k D U S . J IA D A BLED SIDI MAHM A OUD S r D u E 39G 80' e L k la B a ou h el C J A . d I J e Bl R A H L R s JELOULA e MA i at E M n s TA u U s A T O a i D A u R à A h R D R i e . n G t J èn r . at a b B u u J l a e t o o r é r ri i z a e H a n e K a M n e R . Fej Ruissate 39G 70' d . J è t J E 2 ° s a N S B f e f e t u . lo ia u l o J Ha Sidi AbdAllah Belhaj J. f R a g A o K KAIROUAN I H B . E J INA H JIB C D LE B D E a i L E e S CHERICHIRA f B S S A s ir T So e fa ida N A us . A Bl U s J l . el er D 39G 60' e p e J O U a J. hm G il r K A l O ll air a l E A e ou lf E gu a a as U ar J n H la R El. Botnane El Homor O M . e el e . J s S . ri Er ed f ah J ek Ou ira D h J. ric hé C CHEBIKA ch . e 0 5 km J (Source : Assemblage des cartes topographiques N° : 48, 55 et 63) Fig. I-1 : Carte de localisation géographique de la zone d’étude 4 Chapitre I : Cadre physique I-2. CADRE CLIMATIQUE ET HYDROLOGIQUE I-2-1. Climatologie I-2-1-1. Pluviométrie Les données pluviométriques sont collectées à partir des stations situées à proximité de la plaine de Chougafiya (Fig. I-1) : station de Ain Jeloula, station de Sbikha et station de Chérichira école (Tab. I-1). Altitude P moy Période N° Station Station Latitude Longitude (m) (mm) d'observation 60169 Ain Jeloula 39G 78' 00'' 08G 31' 00'' 175 312.5 31 65752 Sbikha village 39G 92' 60'' 08G 54' 28'' 67 313.5 31 Chérichira 61624 39G 59' 70'' 08G 33' 30'' 321 281.7 31 école Source : CRDA Kairouan Tab. I-1 : Situation géographique et pluviométrie moyenne interannuelle des stations limitrophes à la plaine de Chougafiya ? Les précipitations annuelles La plaine de la Chougafiya est située entre les isohyètes annuelles 300 mm et 350 mm. Les pluies sont généralement peu abondantes et très irrégulières dans le temps et dans l’espace. En effet, la pluviométrie moyenne annuelle calculée sur la période allant de 1975 à 2006 est de 302 mm avec une grande variabilité interannuelle. Les valeurs de précipitations oscillent entre un minimum de 118 mm (2000-2001) enregistré à la station de Ain Jeloula et un maximum de 703 mm (1989-1990) enregistré à la station de Chérichira école (Fig. I-2). Les années 1989/1990, 1991/1992 et 2002/2003 semblent être les plus humides avec une moyenne de 525.3 mm enregistrée à la station de Ain Jeloula. Concernant la station de Sbikha, la moyenne des précipitations calculée pour les années les plus humides (1975/1976, 1989/1990 et 1995/1996) est de l’ordre de 593.5 mm. De même pour la station de Chérichira école, on a enregistré une moyenne de 531.9 mm durant les années : 1989/1990, 1991/1992 et 1995/1996 (Tab. I-1, I-2 et I-3 en annexe). Cependant, les années les plus sèches sont 1999/2000 et 2000/2001, la moyenne enregistrée à la station de Ain Jeloula est de 136.5 mm. La station de Chérichira a enregistré une moyenne de 174.7 mm pendant les années 1980/1981, 1994/1995 et 1996/1997. Tandis qu’à la station de Sbikha, la moyenne est de 140.7 mm calculée à partir des années 1987/1988 1993/1994 et 2000/2001. 5 Chapitre I : Cadre physique Station Ain Jeloula 700 600 500 400 300 200 100 Précipitations (mm) 0 1975/76 1977/78 1979/80 1981/82 1983/84 1985/86 1987/881989/90 1991/92 1993/94 1995/961997/98 1999/00 2001/02 2003/04 2005/06 Années Station Chérichira école 800 700 600 500 400 300 200 100 Précipitations (mm) 0 1975/76 1977/78 1979/80 1981/82 1983/841985/86 1987/88 1989/90 1991/92 1993/94 1995/96 1997/98 1999/00 2001/022003/04 2005/06 Années Station Sbikha 700 600 500 400 300 200 100 Précipitations (mm) 0 1975/76 1977/78 1979/80 1981/82 1983/841985/86 1987/88 1989/90 1991/92 1993/94 1995/96 1997/98 1999/00 2001/022003/04 2005/06 Années Source : CRDA Kairouan Fig.