Etude Hydro Climatologique
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N° d’ordre : 24 / 2008 -M/S.T République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie «Houari Boumediène » Faculté des Sciences de la Terre, de la Géographie et de l’Aménagement du Territoire MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme de MAGISTER En : Sciences de la Terre Spécialité : Hydrogéologie Par : Fatiha HADJOU Sujet ETUDE HYDROGEOLOGIQUE PAR MODELISATION MATHEMATIQUE EN VUE D’UNE APPROCHE RATIONNELLE ET OPTIMALE DE LA GESTION DES EAUX SOUTERRAINES DE LA VALLEE DE L’OUED SEBAOU Soutenu publiquement le 29/06/2008, devant le jury composé de : M. TOUBAL A.C. Professeur (FSTGAT-USTHB) Président M. MESBAH M. Professeur (FSTGAT-USTHB) Directeur de thèse M. AIT OUALI R. Professeur (FSTGAT-USTHB) Examinateur M. GUENDOUZ A. Maître de conférences (USD-Blida) Examinateur M. MEDJERAB A. Maître de conférences (FSTGAT-USTHB) Examinateur Mme. SOUAG-GAMMANE D. Chargée de Cours (FGC-USTHB) Examinatrice Remerciements J’exprime en premier lieu ma gratitude à mon directeur de thèse, Monsieur Mohamed Mesbah, Professeur à la FSTGAT USTHB, qui n’a pas hésité à me faire confiance. Je tiens à le remercier pour sa patience à mon égard durant les étapes de cette thèse, pour ses conseils, sa disponibilité et son soutien permanent. Un grand merci au président du jury, Monsieur Toubal Ahmed Chérif ainsi qu’aux membres du jury Madame Souag- Gamane Doudja, Messieurs Medjreb.A, Aït Ouali Rachid, et Guendouz Abdelhamid d’avoir accepté de juger ce mémoire. Je tiens à remercier vivement Monsieur M. Bouadjla, hydrogéologue à l’A.N.R.H de Tizi Ouzou, pour m’avoir fait bénéficier de ses connaissances hydrogéologiques de la vallée du Sébaou à travers les fructueuses discussions, de m’avoir orienté et aidé à résoudre certaines problèmes d’hydrogéologie et la mise à ma disposition de la documentation existante. Un grand merci à Taher Ben Chabane de l’A.N.R.H d’Alger pour sa disponibilité durant les moments cruciaux et pour le soutien permanent, qu’il trouve ici mes vifs remerciements. A l’ingénieur hydrogéologue madame Larbi Ouardia pour la mise à ma disposition de sa propre documentation sur le MODFLOW. Je suis extrêmement reconnaissante à Baya Naït Amara, de m’avoir aidé et assisté dans l’initiation sur le SIG. Ma reconnaissance va également aux personnels de la direction de l’hydraulique de la wilaya de Tizi -Ouzou pour m’avoir bien accueilli et mis à ma disposition la donnée disponible. Au cours de ce travail de thèse, j’ai également reçu l’assistance de l’équipe informatique, notamment de Saïd Hasnaoui qui sans réserve m’avait aidé à résoudre les nombreux blocages dans les pires dysfonctionnements, ta coopération fut d’un intérêt crucial pour mon travail. Merci pour la disponibilité et pour la permanente bonne humeur. Je voudrais également remercier Hamid S et Rachid pour leur sympathie. Je leurs suis reconnaissante. A mon amie Dalila, bien que tu sois loin et très occupée, tu trouves toujours la façon d’être présente en m’encourageant par des’ mots propre à toi’, merci pour ton soutien très précieux. A mes amis de fac de Tizi, Fatima M pour son soutien, ces encouragements et ses bons conseils, A Hacène B. pour son soutien permanent, sa disponibilité, surtout merci d’avoir supporté parfois ma mauvaise humeur. Qu’ils trouvent ici ma profonde gratitude. A mes amis de fac d’Alger : Farès, Mounir, Nabila. A Kenza, Fadhéla et Bouchra pour leur sympathie et leur sens de partage. Mes remerciements vont aussi à tous les enseignants de l’institut des sciences de la terre de l’université Houari Boumédienne. A mes frères et sœurs, beaux frères et ma belle sœur, Enfin a tous mes amis et mes proches que je ne citerai pas mais qu’ils en soient ici remerciés. Si par mégarde, j’ai oublié quelqu’un, qu’il me pardonne et qu’il soit remercié pour tout. Sommaire Résumé X Introduction ................................................................................................................................1 PREMIERE PARTIE STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT DE LA NAPPE DES ALLUVIONS DE LA VALLEE DE L’OUED SEBAOU 1 Contexte géographique.................................................................................................... 5 1.1 Etude géomorphologique ............................................................................................... 6 1.2 Les unités morpho structurales....................................................................................... 6 1.3 Paramètres physiques et morphologiques ...................................................................... 6 1.4 Le réseau hydrographique .............................................................................................. 8 2 Contexte géologique ...................................................................................................... 10 2.1 Situation de la zone d'étude dans l'orogène alpin péri-méditerranéen ......................... 10 2.1.1 Zones internes .................................................................................................. 10 2.1.2 Zones externes.................................................................................................. 10 2.1.3 Le domaine des flyschs .................................................................................... 11 2.2 Contexte géologique régional de la vallée du Sébaou : ............................................... 11 2.2.1 Le socle kabyle :............................................................................................... 12 2.2.2 La dorsale kabyle : ........................................................................................... 13 2.2.3 L’Oligo-Miocène kabyle :................................................................................ 16 2.2.4 L’unité Numidienne : ....................................................................................... 16 2.2.5 Les flyschs :...................................................................................................... 16 2.2.6 L’unité tellienne de Dellys :............................................................................. 19 2.2.7 Les olistostromes ou « argiles à blocs » :........................................................ 19 2.2.8 Formations « post-nappes » : ........................................................................... 19 2.2.9 Formations Quaternaires : ................................................................................ 20 2.3 Déformations Néogènes :............................................................................................. 22 2.3.1 Les structures du Miocène dans le bassin de Tizi-ouzou :............................... 22 2.3.2 Les phases de la structuration post-nappes : .................................................... 23 2.4 Evolution tectonique et paléogéographique de la grande Kabylie ............................... 23 2.5 Géologie des bordures de la vallée du Sébaou.............................................................. 25 2.6 Rôle hydrogéologique des différentes formations : ...................................................... 26 2.6.1 La dorsale Kabyle : .......................................................................................... 26 2.6.2 Le socle Kabyle et les flyschs : ........................................................................ 26 2.6.3 Les alluvions : .................................................................................................. 26 3 Etude climatologique et hydrologique....................................................................... 27 3.1 Etude des précipitations ............................................................................................... 27 3.1.1 Réseau pluviométrique..................................................................................... 27 3.1.2 Analyse des données anciennes. P. Seltzer (1913-1938) ................................. 28 3.1.3 Analyse des données récentes .......................................................................... 32 3.1.4 Variation interannuelle des précipitations........................................................ 33 3.2 Etude de la température................................................................................................ 39 3.2.1 Données anciennes et récentes ......................................................................... 39 3.2.2 Gradient thermique........................................................................................... 41 3.3 Régime climatique : ..................................................................................................... 42 3.4 Etude de l’évapotranspiration : .................................................................................... 43 3.4.1 Evapotranspiration potentielle (ETP)............................................................... 44 3.4.2 Evapotranspiration Réelle (ETR) ou Déficit d’écoulement ............................. 46 3.5 Hydrologie de surface : ................................................................................................ 49 3.5.1 Les stations hydrométriques :........................................................................... 49 3.5.2 Les données hydrométriques :.......................................................................... 50 3.5.3 Régime des débits : .......................................................................................... 50 3.5.4 Relation Précipitations- débits : ......................................................................