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Ce travail a été réalisé au laboratoire central de l’Algérienne Des Eaux (A.D.E - Annaba)
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique
Université Badji Mokhtar. Annaba جامعة باجي مختار عنابة
Faculté des sciences de l’ingénieur
Département d’hydraulique
MEMOIRE
En vue de l'obtention du diplôme de
MASTER
Option : Hydraulique urbaine
THÈME
Origine du chimisme des eaux cristallines du
massif de l’Édough (Nord-Est algérien)
Présenté par : ALIOUA Houssem Eddine
Directeur de mémoire: Mme KHERICI-BOUSNOUBRA.Houria
Membres de jury :
Mr. AMARCHI Hocine Président Pr Univ-Annaba
Mme. KHERICI-B. Houria Promoteur Pr Univ-Annaba
Mme. BENABDESSALAM Tamara Examinateur MC(A) Univ-Annaba
Mme. HACHEMI-RACHEDI. Lamia Examinateur MC(B) Univ-Annaba
Promotion 2015/2016
REMERCIMENTS
Au terme de ce travail, et avant tout, je tiens à exprimer ma profonde gratitude à Dieu tout puissant qui ma aidé et donné le courage pour mener à bien ce travail. Les membres du jury d’avoir accepté de lire et juger ce travail. Madame le Professeur KHERICI-BOUSNOUBRA Houria qui, après avoir accepté de prendre la Direction de ce mémoire, m’a donné un goût spécial à l’hydrogéologie, elle m’a laissé bien souvent gérer mon travail tout en apportant les critiques et conseils nécessaires lors de son élaboration. Je la remercie vivement pour l’intérêt qu’elle a porté pour ce travail, ses précieux conseils, sa disponibilité et sa sympathie. Mes remerciements à tous les enseignants du département d’hydraulique de l’université Badji Mokhtar de Annaba. Tous mes remerciements vont aussi à Mme MAJOUR. Habiba et Mme ATTOUI.Bedra du département de géologie pour leur précieuse aide. Mes proches amis qui m’ont bien soutenu et qui n’ont pas cessé de m’apporter un précieux soutien moral.
Que ce travail soit le témoignage de ma profonde reconnaissance
Dédicaces
A mon Père Abdelhamid A ma Mère Akila
Dont le mérite, les sacrifices et les qualités humaines m’ont permis de vivre ce jour.
A tous les gens qui m'aiment
Azzdine,Besma & Nardjis
Je dédie ce modeste travail
Houssem Eddine
Sommaire
Remerciement
Dédicace
Résumé
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction générale 01
Chapitre I : CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.1. Situation Géographique Et Socioéconomique………………………... 03
I.2. Géomorphologie et les sources étudiées……………………………... 04
I.2.1 : Source CREPS …………………………….................................. 04
I.2.2 : Source Ain Boumendjel …………………………………………. 05
I.2.3 : Source Parc Aux Jeux …………………………………………… 05
I.2.4 : Source Dar Smair ………………………………………………... 05
I.3. Aperçu hydro climatologique………………………………………… 08
I.3.1. : Le réseau hydrographique………………………………………. 08
I.3.2. Aperçu climatologique…………………………………………... 09
I.3.2.1 : La température ………………………………………………. 09
I.3.2.2 : Les précipitations ……………………………………………. 10
I.3.2.3 : Coefficient pluviométrique…………………………………... 11
I.3.2.4 : Synthèse et classification du climat………………………….. 12
I.4 Aperçu géologique ………………………………………………….. 15
I.4.1 Le socle cristallin…………………………………………………. 15
I.4.1.1 Introduction…………………………………………………….. 15
I.4.1.2. : Définition du cristallin………………………………………. 15
I.4.1.3 : Géomorphologie et structure du socle cristallin……………… 16
I.4.1.4 : Propriétés hydrogéologique générales des roches cristallines... 17
I.4.2 : Géologie du massif de l'ÉDOUGH………………………………. 18
I.4.2.1 : Introduction…………………………………………………… 18
I.4.2.2 : Les roches métamorphiques…………………………………... 19
I.4.2.2.1 : Unité des gneiss de base…………………………………… 19
I.4.2.2.2 : Unité intermédiaire………………………………………… 19
I.4.2.2.3 : Unité Supérieure …………………………………………... 19
I.4.2.2.4 : Les schistes ………………………………………………... 20
I.4.2.2.5 : Les micaschistes…………………………………………… 20
I.4.2.2.6 : Les cipolins………………………………………………… 21
Sommaire
I.4.2.2.7 : Les gneiss………………………………………………….. 22
I.4.2.3 : Classification des roches métamorphiques…………………….. 23
I.4.2.3.1 : Les roches orientées ……………………………………….. 24
I.4.2.3.2 : Les roches non orientées …………………………………... 25
I.4.2.4 : Influence de l'altération et la fracturation ………………………. 26
I.4.2.4.1 : L’altération…………………………………………………… 26
I.4.2.4.2 : La tectonique cassante……………………………………… 26
Chapitre II : RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Introduction……………………………………………………………. 28
II.1. Évolution de faciès chimique dans le temps……………………… 28
II.1.1. Faciès chimique d'eau de source "El Onser" ............................. 28
II.1.2. Faciès chimique d'eau de source "Les Romains"....................... 29
II.1.3. Faciès chimique d'eau de source "Curée"…………………….. 30
II.1.4.Faciès chimique d'eau de source "Oum H’kim" ……………… 30
II.1.5. Familles des eaux …………………………………………….. 31
II.2. Méthodologie…………………………………………………….. 32
II.2.1. Protocole d’analyse ………………………………………… 32
II.2.1.1. Prélèvement de l’eau et conservation……………………… 32
II.2.2. Appareillage…………………………………………………….. 34
II.2.2.1. Mesures sur terrain…………………………………………. 34
II.2.2.2. Mesures au laboratoire……………………………………... 34
II.2.2.2.1. Description du laboratoire d’étude……………………. 34
II.2.2.2.2. La turbidité……………………………………………... 35
II.2.2.2.3. Le dosage des Ions……………………………………... 35
Chapitre III : HYDROCHIMIE
Introduction……………………………………………………………. 38
III.1. Carte d’inventaire des sources étudiées………………………….. 38
III.2. Étude des éléments chimiques…………………………………… 39
III.2.1. Introduction…………………………………………………. 39
III.2.2. Logiciel Diagramme de traitements de données……………. 41
III .3 . Détermination du faciès chimique des eaux du secteur d'étude... 42
III.3.1. Représentation de PIPER ........................................................ 42
Sommaire
III.3.2. Le diagramme de Schöeller-Berkaloff……………………… 43
Chapitre IV : QUALITÉ DES EAUX
Introduction……………………………………………………………. 47
IV.1 Destination pour l’AEP (Normes de potabilité (O.M.S))……….. 47
IV.1.1 Étude des paramètres physique………………………………. 48
IV.1.1.1 La température…………………………………………... 48
IV.1.1.2 Le potentiel d’hydrogène « pH »………………………. 49
IV.1.1.3 La conductivité………………………………………….. 51
IV.1.1.4 La turbidité……………………………………………… 52
IV.1.2 Étude des paramètres chimiques…………………………….. 54
IV.1.2.1 Calcium…………………………………………………. 54
IV.1.2.2 Magnésium …………………………………………….. 54
IV.1.2.3 Chlorures………………………………………………... 55
IV.1.2.4 Les sulfate……………………………………………… 56
IV.1.2.5 Les nitrate……………………………………………… 56
IV.1.2.6 Sodium ………………………………………………….. 57
IV.1.2.7 Potassium ……………………………………………… 57
IV.1.2.8 Bicarbonates ……………………………………………. 57
IV.1.2.9 Ortho-Phosphates……………………………………….. 58
IV.2 Destination des eaux pour l’irrigation …………………………… 59
IV.2.1 Classification de Wilcox …………………………………... 60
IV.2.2 Interprétation du diagramme ………………………………. 62
IV.3 Destination des eaux pour l'industrie……………………………. 63
IV.3 .1 Logiciel "EQUIL" …………………………………………. 63
IV.3 .2 l'Indice de Ryznar ………………………………………….. 64
IV.3 .3 LARSON (indice de corrosion) ………………………… 64
IV.3.4 Discussions des résultats…………………………………… 65
Sommaire
CHAPITRE V : GÉNESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES
EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
Introduction………………………………………………………………… 66
V.1 Reconstitution en sels dissous……………………………………… 66
V.2 Unités de concentration et de capacité………………………………... 67
V.3 Logiciel de reconstitution en sels dissous…………………………….. 68
V.4 Application……………………………………………………………. 69
V.4.1 Reconstitution en sels dissous des eaux de sources
(Alioua Houssem Eddine. Mars 2016)………………………
69
V.4.1.1 Reconstitution en sels dissous de la source CREPS ………………… 69
V.4.1.2 Reconstitution en sels dissous de la source AIN BOUMENDJEL….. 69
V.4.1.3 Reconstitution en sels dissous de la source PARC AUX JEUX…….. 70
V.4.1.4 Reconstitution en sels dissous de la source DAR SMAIR…………... 70
V.4.2 Reconstitution en sels dissous des eaux de source
(BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh. AVRIL.MAI.JUIN 2011)……… 71
V.4.2.1 Reconstitution en sels dissous de la source EL ONSER……………. 71
V.4.2.2 Reconstitution en sels dissous de la source CUREE………………… 71
V.4.2.3 Reconstitution en sels dissous de la source LES ROMAINS……….. 72
V.4.2.4 Reconstitution en sels dissous de la source OUM H’KIM…………. 72
V.5 Discussions des résultats ……………………………………………... 73
V.6 Conclusion …………………………………………………………… 75
Conclusion générale………………………………………………………... 76
Référence Bibliographique
Alioua Houssem Eddine
Origine du chimisme dans les eaux cristallines du massif de l’Édough
(Nord - Est Algérien)
انمهخص
إوها مياي األمطاس . بم كاوج دائما حبيست انمىابع, نم حكه يىما انمياي انمبهىسة مشكهت
و , و نزا وادسا ما يؤرش عهيها انخغييش أو انفساد, انحبيست بيه حشققاث انصخىس انبهىسيت
, مه هزا انمىطهق. يشصع رنك إنً وصىد معادن راث وسيش عاصل يميضها بانضىدة انعانيت
و نزنك حاونىا حطىيش بشوامش يعيذ , طشحج إشكانيت انبحذ عه أصم هزا انخفاعم انكيميائي
و مه هىا حمزهج دساسخىا . إوخاس األمالط انمعذويت انخي كاوج في انخشكيم انكيميائي نهمياي
و بعىن هللا حىصهىا إنً وخائش مشضعت وشصى أن , نمياي انمشحفعاث انبهىسيت نضبم إيذوغ
حكىن أسضيت نبحىد ميذاويت أخشي مسخقبال
Résumé
Les eaux cristallines n’ont jamais posé de problème, elles ont toujours
été captées à travers les sources. Ce sont des eaux de pluie qui stagnent
dans les fissures de roches cristallines. Ces dernières sont difficilement
altérables. La présence des minéraux silicatés leurs confère la bonne
qualité. Cependant, pour les eaux cristallines ou les eaux des aquifères,
l’origine du chimisme s’est toujours posé. Dans ce contexte, nous avons
développé un logiciel qui permet de reconstituer les sels à l’origine de la
composition chimique des eaux. Le premier essai est fait sur les eaux du
massif cristallin de l’Édough. Les résultats sont encourageants pour
d’autres applications dans le milieu continu.
Abstract
The crystalline waters have never been a quality issue, they’ve always
been captured throw sources, and its rain water that stagnates beneath the
cracks of the crystalline rocks these ones are hardly alterable. The
presence of silicate minerals provides the good quality to these waters.
However, for both crystalline or aquifer sedimentary waters, the origin of
chemistry has always been problematic. Within this context, we
developed software that allows the reconstitution of salts in origin of the
chemical composition of waters. The first tests are made on waters of the
crystalline massif of l’Édough, the results encourages us to many other
applications in this research field.
LISTE DES FIGURES
FIGURE INTITULÉ DE LA FIGURE PAGE Figure.1 Image satellitaire de la ville de Séraïdi -Annaba (2016) 03
Figure.2 Application GPS 06
Figure.3 C Convertisseur de coordonnées Algérie 06
Figure.4 Image satellitaire des points de l’étude (2016) 07
Figure.5 Carte du réseau hydrographique 08
Figure.6 Diagramme Ombrothermique de la station Séraïdi (2001/2011) 12
Figure.7 Situation de la région d’étude dans le Climagramme d’Emberger (1955) 14
Figure.8 Modèle structural simplifié des massifs cristallins anciens. 16
Figure.9 Carte géologique simplifiée du massif 18
Figure.10 Schistes rouges 20
Figure.11 Inclusions de grenat dans du micaschiste Île de Groix, Morbihan, France 21
Figure.12 Micaschiste 21
Figure.13 Marbre cipolin 22
Figure.14 Gneiss 23
Figure.15 Évolution de faciès chimique de la source "El Onser" 29
Figure.16 Évolution de faciès chimique de la source "Les Romains" 29
Figure.17 Évolution de faciès chimique de la source "Curée" 30
Figure.18 Évolution de faciès chimique de la source "Oum H’kim" 30
Figure.19 L'évolution spatiotemporelle des faciès chimiques des sources 31
Figure.20 Photos prises lors de la compagne de prélèvements des
échantillons d’eau de sources dans la zone d’étude - Séraidi -
33
Figure.21 valise multi-paramètre (Multi 340 i /SET) 34
Figure.22 Turbidimètre (HACH WGZ-200. RATIO TURBIDIMETER) 35
Figure.23 Cellule volumétrique du laboratoire centrale de l’A.D.E 36
Figure.24 Spectrophotomètre HACH DR3900 36
Figure.25 spectrophotomètre à flamme (hach DR/2010) 37
Figure.26 Interface graphique du logiciel "Surfer10" 38
Figure.27 Carte d’inventaire des sources étudiées 39
Figure.28 Interface graphique du logiciel " Diagrammes (Roland Simler .LHA)" 41
Figure.29 Répartition des différents faciès chimiques sur le triangle de Piper 43
Figure.30 Le diagramme de Schoëller-Berkaloff 44
Figure.31 L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté par le
diagramme de Piper 45
Figure.32 L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté par le
diagramme de Schoëller-Berkaloff. 46
Figure.33 Variation de la température des sources de la zone d’étude 49
Figure.34 Variation du pH des sources de la zone d’étude 50
Figure.35 valeurs de la conductivité 52
Figure.36 Valeurs de la turbidité dans sources étudiées 53
Figure.37 Concentrations du Calcium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 54
Figure.38 Concentrations du Magnésium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 55
Figure.39 Concentrations des Chlorures dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 55
Figure.40 Concentrations des Sulfates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 56
Figure.41 Concentrations des Nitrates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 57
Figure.42 Classification des eaux de sources selon "Wilcox" 61
Figure.43 Interface graphique du Logiciel "EQUIL" 63
LISTE DES FIGURES
Figure.44 Éléments composants des eaux de surface ou de forage 67
Figure.45 Interface graphique du logiciel de reconstitution en sels dissous 68
LISTE DES TABLEAUX
TABLEAU INTITULÉ DU TABLEAU PAGE Tableau.1 Coordonnées GPS et LAMBERT des sources étudiées 07
Tableau.2 Situation géographique de la station météorologique de Séraïdi 09
Tableau.3 Températures moyennes mensuelles en (mm) station Séraïdi 10
Tableau.4 Précipitations mensuelles (mm) de la région de Séraïdi 10
Tableau.5 Coefficients Pluviométriques de la station Séraïdi 12
Tableau.6 Températures moyennes mensuelles (2T°C) 13
Tableau.7 Classification des roches foliées (orientées) 25
Tableau.8 Classification des roches non orientées 25
Tableau.9 Valeurs des éléments majeurs des sources étudiées 41
Tableau.10 Classification des eaux d’après leur pH 50
Tableau.11 Classes de turbidité usuelles (NTU, Nephelometric Turbidity Unit) 52
Tableau.12 Comparaison des résultats d’analyses des eaux du secteur d’étude-
Séraïdi- aux normes de l’O.M.S des eaux potable 58
Tableau.13 Potabilité des eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 58
Tableau.14 Interprétation des valeurs d'indice de "Ryznar" 64
Tableau.15 Interprétation des valeurs d'indice de "Larson" 65
Tableau.16 Résultats obtenus par le logiciel "EQUIL" 65
Tableau.17 Genèse des éléments chimiques dissous (Mars 2016) 74
Tableau.18 Genèse des éléments chimiques dissous (Avril. Mai. Juin 2011) 74
Tableau.19 Genèse des éléments chimiques dissous (2011 + 2016) 75
INTRODUCTION GÉNÉRALE
L’eau est un élément indispensable a l’être humain, qui au repos, en
consomme deux a trois litres par jour, fournis pour moitié par son
alimentation. C’est en fait la survie de toutes les espèces animales et
végétales qui est conditionnée par l’eau, constituant des animaux à
70% et des végétaux à 90%.
Les besoins en eau de l’homme augmentent considérablement dans le
temps et touchent à des domaines de plus en plus nombreux pour
satisfaire ses exigences de confort et d’agrément et pour répondre à
une demande économique croissante.
Les eaux de source sont des eaux qui, contrairement aux eaux
minérales doivent en principe répondre, à l’émergence, aux critères de
potabilité et ne subir aucun traitement.
Le massif de l’Édough renferme dans son sous-sol un potentiel
hydrique assez précieux surtout d’un point de vue qualitatif. Il est
constitué par un réseau de sources utilisées essentiellement pour
l’alimentation en eau potable et l’irrigation des parcelles de terre.
Le massif de l’Édough est constitué d’une couverture sédimentaire et
de roches éruptives, la détermination de cette formation sera très
importante à l’étude de la qualité et l’origine des eaux souterraines de
la région étudiée.
Des études antérieures se sont penchées sur l’origine du réservoir des
eaux des sources. Plusieurs hypothèses ont été déduites pour fournir la
nature géologique de l’aquifère ou de l’encaissant.
Ces études sont basées sur l’hydrochimie et la qualité des eaux.
Cependant elles restent toujours limitées à la genèse des éléments
chimiques qui composent l’eau et la roche.
Le milieu étant karstifié et fissuré, la circulation des eaux est
aléatoire. C’est dans ce contexte que nous cherchons à développer une
méthode ou un logiciel de traitement de données afin de confirmer ou
de compléter les études antérieures.
INTRODUCTION GÉNÉRALE
Pour atteindre notre objectif, nous avons étalée le présent travail sur 5
chapitres :
Le chapitre I : traite le cadre générale de l’étude avec la situation
géographique.
Le chapitre II : traite les recherches bibliographiques, la discussion
des résultats d’une étude précédente, le protocole d’analyse sur terrain
et l’appareillage utilisé.
Le chapitre III : Hydrochimie, traite la caractérisation du faciès
chimiques des eaux de sources étudiées.
Le chapitre IV : traite la gestion qualitative pour la destination des
eaux au (A.E.P, irrigation, industrie).
Le chapitre V : traite la genèse du chimisme des eaux des sources
ainsi que la présentation du logiciel utilisée.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE ET SOCIOECONOMIQUE
Le présent travail concerne la région de Séraïdi. Faisant partie du
massif de l’Édough, le village de Séraïdi, est perché sur une altitude
de 840 m, bordant le Nord-Ouest de la ville d’Annaba.
La zone d’étude est limitée au Nord par un versant abrupt et
profondément entaillé par de nombreux ravins qui plongent vers la
mer méditerranée, à l’Ouest par la vallée de l’oued El Kébir Ouest, au
Sud Est par la plaine d’Annaba et au Sud - Ouest par la dépression du
lac Fetzara (Figure.1).
D’une population de 7472 habitants et une Superficie de 136,65Km2,
le village de Séraïdi a toujours exploité les eaux de source issues du
massif cristallin de l’Édough.
Figure.1 : Image satellitaire de la ville de Séraïdi -Annaba (2016)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.2 Géomorphologie et les sources étudiées
La géomorphologie de la région est marquée par un massif de 25 km
de long et 50 km de large (Brunel et al, 1988), avec plusieurs sommets
d’altitudes élevées et variables, qui se présentent sous formes de crêtes
dont le point le plus culminant est celui de Bouzizi avec une altitude
qui dépasse les 1000 m. Cet aspect confère aux eaux de pluie un bon
ruissellement. Arrivant à des altitudes relativement plus faibles, les
eaux aboutissent au village de Séraïdi et créées des griffons, parmi
lesquels on site :
I.2.1 : Source CREPS
Située à l'Est du village de Séraïdi, elle est d'une importance non
négligeable, assure l'irrigation d'une part, et d'autre part elle est destiné
à l'alimentation d'eau potable.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.2.2 : Source Ain Boumendjel
Située au nord-est du village de Séraïdi, elle est aménagée à la
consommation des agglomérations.
I.2.3 : Source Parc Aux Jeux
Située au nord de la ville de Séraïdi, elle est destinée pour
l’alimentation en eaux potable.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.2.4 : Source Dar Smair
Située à l’ouest du village, elle est destinée pour l’alimentation en eau
potable et pour l’irrigation des parcelles agricole avoisinantes.
A l’aide d’une application GPS androïde (Figure.2) connecté au
réseau internet 3g on est arrivée à obtenir les coordonnées
géographiques et les convertir aux coordonnées Lambert en utilisant
un logiciel de conversion des coordonnées (Figure.3) pour obtenir le
tableau ci-dessus.
Figure .2 : Application GPS Figure.3 : Convertisseur de coordonnées
Algérie
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Source Latitude Longitude D.M.S Altitude X Y
Creps 36.913917 7.684528 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟓𝟎.𝟏′′ N
𝟕𝟎𝟒𝟏′𝟒.𝟑′′ E
811 m 944 027.56 412 820.84
AIN
BOUMENDJEL 36.914595 7.681763 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟓𝟒.𝟑′′ N
𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟓𝟒.𝟑𝟒′′ E 822 m 943 777.72 412 883.41
PARC AUX
JEUX 36.913044 7.6717 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟒𝟔.𝟗𝟓′′ N
𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟏𝟖.𝟎𝟐′′ E 840 m 942 888.66 412 665.66
DAR SMAIR 36.912534 7.669477 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟒𝟓.𝟏𝟐′′ N
𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟏𝟎.𝟏𝟏′′ E 794 m 942 696.21 412 599.20
Tableau .1 : Tableau des coordonnées GPS et LAMBERT des sources étudiées
Figure.4 : Image satellitaire des points de l’étude (2016)
1- Source CREPS
2- Source AIN BOUMENDJEL
3- Source PARC AUX JEUX
4- Source DAR SMAIR
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.3 APERÇU HYDROCLIMATOLOGIQUE
I.3.1 : Le réseau hydrographique
S’élevant à 1008 m, Le Djebel d’Édough constitue le point culminant
de ce massif montagneux et presque escarpé sur tout son versant Nord.
Les principales lignes de crête ont une orientation générale Est-Ouest,
mais le réseau hydrographique danse conjugué à l’irrégularité du relief
donne un terrain accidenté. L’altitude décline d’Est en Ouest en ayant
comme repère le point 1008 m ou culmine le massif. Par ailleurs, le
réseau hydrographique très danse et très ramifié, est caractérisé par
des cours d’eau se justifie par la pluviométrie importante que reçoit
cette zone.1
Figure .5 : Carte du réseau hydrographique
La zone d’étude
1 - Saadi Hamza. Les facteurs du dépérissement des subéraies de l’Edough (Séraïdi).
Etude des ravageurs des feuilles et des glands du chêne-liège (Quercus suber L.).
Mémoire de Magister. Université MOHAMED CHERIF MESSAADIA
SOUK – AHRAS.2012/2013.P6
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.3.2 APERÇU CLIMATOLOGIQUE
D’après les études antérieures2, nous avons fait la présente synthèse.
La région étudiée est caractérisée par un climat méditerranéen. La
température moyenne annuelle est de 15°C.
Les chutes de neige sont également fréquentes, elles accompagnent les
pluies et les grêles et couvrent les sommets dont l'altitude dépasse les
800 m. Le couvert neigeux peut atteindre 20 cm.
La présente étude a été faite selon l’observation effectuée au niveau de
la station météorologique de Séraïdi durant la période 2001 -2011.
Tableau .2 : Situation géographique de la station météorologique de Séraïdi
(D’après la station météorologique de Séraïdi 2010)
Dans notre étude, on s’est basé sur des facteurs très importants à
l’étude climatologique qui sont :
I.3.2.1 : La Température
La température est un facteur très important régissant le phénomène
d’évapotranspiration et le déficit d’écoulement annuel et saisonnier.
Le tableau.3, montre la variation des températures de 2001 à 2011.
On remarque une température minimale au mois de janvier (7,51°C) et
une maximale au mois d’Aout (24,8°C) avec une température
moyenne mensuelle égale à 15,49°C.
2 Saadi Hamza. Les facteurs du dépérissement des subéraies de l’Edough (Séraïdi).
Etude des ravageurs des feuilles et des glands du chêne-liège (Quercus suber L.).
Mémoire de Magister. Université MOHAMED CHERIF MESSAADIA
SOUK – AHRAS.2012/2013.P6
Altitude (m) Longitude Latitude Période d’observation
870 07 º 41’E 36 º 55’N 2001/2011
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Tableau .3 : Températures moyennes mensuelles en (mm) station Séraïdi
(D’après la station météorologique de Séraïdi 2001-2011)
I.3.2.2 : LES PRECIPITATIONS
La pluie est un facteur très important à l’étude climatologique
conditionnant l’écoulement saisonnier et par conséquent le régime des
cours d’eau ainsi que celui des sources. Les données recueillies à la
station de Séraïdi sur une période de 10 ans (2001-2011) sont données
par le tableau suivant :
Tableau .4 : Précipitations mensuelles (mm) de la région de Séraïdi
(D’après la station météorologique de Séraïdi 2001-2011)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Le tableau précédent montre que la précipitation moyenne annuelle est
de 978,93 mm/an. La variation des précipitations est importante d’un
mois à un autre. Les mois de décembre et janvier sont les mois où on
enregistre le maximum des précipitations (jusqu’ à 229,9 mm), le
minimum est enregistré au mois de Juillet (6,90 mm).
I.3.2.3 : Coefficient pluviométrique
Ce paramètre climatique, joue un rôle très important dans la
détermination des années excédentaires et déficitaires.
Il est calculé par la formule suivante : ℎ =𝐻𝑖
𝐻
h : coefficient pluviométrique.
Hi : Pluviométrie de l’année considérée.
H : Pluviométrie moyenne pour une période de n années.
Le coefficient pluviométrique est en relation proportionnelle avec la
pluviométrie.
Plus le coefficient pluviométrique est grand (h > 1), plus l’année
correspondante est excédentaire et plus le coefficient pluviométrique
est petit (h < 1), plus l’année correspondante est déficitaire.
Les valeurs des coefficients pluviométriques présentées dans le
tableau mettent en évidence des années excédentaires er des années
déficitaires.
Pour la station de Séraïdi, on remarque 06 années déficitaires :
2001/2002 ,2003/2004 ,2004/2005 ,2005/2006 ,2008/2009,
2009/2010, et 04 années excédentaires : 2002/2003 ,2006/2007,
2007/2008 ,2010/2011, avec un maximum de 1470 mm en 2007/2008
et minimum de 540,50 mm en 2009/2010.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Tableau .5 : Coefficients Pluviométriques de la station Séraïdi
(D’après la station météorologique de Séraïdi. 2001-2011)
I.3.2.4 : Synthèse et classification du climat
Exprimé en courbes juxtaposées, La Figure.6 met en relation P= 2T.
Figure.6 : Diagramme Ombrothermique de la station Séraïdi (2001/2011)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
A partir des données concernant les précipitations mensuelles
moyennes (P) ainsi que celle de température (T), l’analyse de la
courbe ombrothermique (Figure.6) durant une période de 10 ans
(2001-2011), montre que la région d’étude est soumise à un climat
méditerranéen caractérisé par deux saisons distinctes :
- L’une est humide marquée par une forte pluviosité allant du
début du mois de Septembre jusqu’au début de Mai par de
faibles températures.
- L’autre est sèche, relativement courte s’établant de la fin du
mois Mai jusqu’au début de mois de Septembre.
Tableau .6 : Températures moyennes mensuelles (2T°C) ;
Précipitations mensuelles (mm) de la station Séraidi
(D’après la station météorologique de Séraidi 2001-2011)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Figure.7 : Situation de la région d’étude dans le Climagramme d’Emberger (1955)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4 APERÇU GEOLOGIQUE
I.4.1 Le socle cristallin
I.4.1.1 Introduction
Les régions de socle cristallin sont connues pour leur complexité
structurale. Les ressources en eau associées sont à l’image de cette
complexité, fortement hétérogènes, contraignantes à identifier et a
caractériser.
Les eaux souterraines dans les milieux cristallins constituent une
ressource méconnue, conclut Banks et al. (2002) dans leur rapport de
synthèse sur les eaux souterraines. Neuman (2005) décrit la
caractérisation des ressources en eaux dans les milieux fracturés comme
un des plus grands challenges pour les hydrogéologues modernes. De
nombreuses études relevant des domaines de l’ingénierie et de la
recherche se sont concentrées sur la caractérisation de ces milieux
particuliers. Les géologues reconstruisent la géodynamique des massifs
cristallins et leur structure. Les tectoniciens tentent de définir les
phénomènes de fracturation, aussi bien à l’échelle régionale (failles, rifts)
qu`à celle de la micro-fracture. Les hydrogéologues cherchent à définir
les réservoirs potentiels, leurs propriétés et les ressources associées. Les
géochimistes s’interrogent sur l’origine des solutés et les processus
d’interaction entre l’eau et la roche.
I.4.1.2 : Définition du cristallin
L’adjectif cristallin(e) se dit des roches formées de cristaux. Dans la
pratique une roche cristalline désigne généralement une roche formée de
cristaux visible à l’œil nu, c’est le plus souvent une roche magmatique
plutonique acide (granite) ou basique (syénite). Il s’agir également de
roche métamorphiques représentées principalement par les schistes,
micaschistes, gneiss et cipolins.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.1.3 : Géomorphologie et structure du socle cristallin
Les régions de socle cristallin sont majoritairement composées de plutons
(granitoïdes), organisés au sein de batholites dans des formations plus
anciennes métamorphisées. Ces régions de socle résultent de phases
orogéniques successives leur conférant des structures géologiques
complexes, façonnées par les phases intrusives, métamorphiques et
tectoniques.
La Figure.8 présente un modèle structural type de région de socle. Le
socle est désigné comme une zone stable de la croute terrestre, constituée
de formations anciennes qui ne sont plus (ou peu) influencées par des
déformations directes. Ces régions sont généralement planes, pénéplaines
par de longues périodes d’érosions et éventuellement recouvertes par des
formations sédimentaires plus récentes.
Figure.8 : Modèle structural simplifié des massifs cristallins anciens.
Modifié d’après Larsson (1987)
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.1.4 : Propriétés hydrogéologique générales des roches cristallines
Les roches cristallines possèdent un espace inter-granulaire négligeable,
associée à une porosité et une perméabilité primaire très faibles. Elles
sont généralement considérées comme imperméables (Singhal and Gupta,
2010). La circulation de fluide au sein des roches cristallines à lieu
majoritairement au sein des fractures affectant la roche, et à moindre
mesure au sein de faibles espaces poreux inter-granulaires.
Les paramètres qui gouvernent la circulation de fluides au sein des roches
sont la perméabilité k et la porosité φ. Plus classiquement utilisée que la
perméabilité, la conductivité hydraulique K, exprimée en m.𝒔−𝟏, est
définie par la loi de Darcy comme étant proportionnelle au flux transitant
dans une section d’aquifère unitaire.
Elle peut être également exprimée suivant le terme de transmissivité,
grandeur généralement mesurée lors des tests hydrauliques, et qui
représente la conductivité hydraulique intégré sur l’épaisseur de
l’aquifère b (K.b). La transimissivité s’exprime donc en 𝒎𝟐.𝒔−𝟏.
La porosité φ est quant à elle définie comme le volume de vide pour un
volume de roche unitaire, exprimée en %.
Le terme de porosité effective de fracture φf sera utilisé pour caractériser
les capacités de stockage et de transfert de fluide dans le réseau de
fracture. Cette porosité, également appelée porosité cinématique, est
définie par l’ouverture, la densité de fracture ainsi que leur connectivité.
Le terme de porosité matricielle φm sera employé pour décrire la
mobilité de fluides stockés dans l’espace inter-granulaire ou des micro-
fractures.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.2 GEOLOGIE DU MASSIF DE L’EDOUGH
I.4.2.1 : Introduction
Le massif cristallophyllien de l’Édough est constitué d’un ensemble de
formations métamorphiques (Figure.9) mis en contact tectoniquement,
formant une structure antiforme de direction NE-SW. L’altération
superficielle de la roche mère (gneiss) a permis le développement d’un
sol épais de près de 10 mètres, constituant un réservoir. De ce fait, ce
massif renferme dans son sous sol un potentiel hydrique assez précieux
surtout d’un point de vue qualitatif. La décharge naturelle de ce système
hydrogéologique se réalise par un réseau de sources destinées
essentiellement pour l’alimentation en eau potable et l’irrigation des
parcelles de terre (Majour et al., 2008, Hani et al., 2002, 2003).
Figure.9 : Carte géologique simplifiée du massif (modifiée sur la base des travaux de Hilly
(1962), SONAREM (Société Nationale de la Recherche Minière) (1980), Gleizes et al
(1988), Ahmed Saïd et al (1993))
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.2.2 : Les roches métamorphiques
Une roche métamorphique est un type de roches dont la formation a pour
origine la transformation à l'état solide des roches sédimentaires,
magmatiques ou encore métamorphiques, en raison des modifications des
paramètres physico-chimiques du milieu dans lequel elles évoluent
(notamment la pression et la température).
Cette transformation, désignée sous le terme de métamorphisme, se
traduit par une modification de la texture, de l'assemblage minéralogique
à l'équilibre ou de la composition chimique de la roche. La roche
originelle d'une roche métamorphique est appelée le Protolithe.
Le socle métamorphique est constitué de quatre unités lithologiques:
I.4.2.2.1 : Unité des gneiss de base
L'unité gneissique de base, occupant la zone centrale du massif, qui
dessine un dôme anticlinal dont l'axe est orienté SW-NE. Ce sont des
gneiss riches en mica et en matériel quartzo-feldspathiques finement
feuilletés ou rubanés.
I.4.2.2.2 : Unité intermédiaire
L'unité intermédiaire, constituée par une alternance de micaschistes
alumineux jalonnés par un ou plusieurs horizons de marbres,
d'amphibolites et de pyroxénites.
I.4.2.2.3 : Unité Supérieure
L'unité supérieure est composée par une alternance de bancs de quartzites
feldspathiques et de micaschistes alumineux riches en grenat et en
tourmaline.
Parmi les roches métamorphiques trouvées sur le terrain d’étude, l’auteur
(Hilly 1962) décrit les roches suivantes :
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.2.2.4 : Les schistes
Un schiste (Figure.9) est une roche qui a pour particularité d'avoir un
aspect feuilleté, et de se débiter en plaques fines ou « feuillet rocheux ».
On dit qu'elle présente une schistosité. Il peut s'agir d'une roche
sédimentaire argileuse, ou bien d'une roche métamorphique. Quand celle-
ci est uniquement sédimentaire, des géologues canadiens préfèrent utiliser
le terme « shale ».
Figure.10: Schistes rouges
I.4.2.2.5 : Les micaschistes
Un micaschiste (Figure.10) est une roche métamorphique à forte
transformation constituée principalement de minéraux en feuillets, ou
phyllo-silicates tels que des micas, du chlorite ou du talc. Généralement,
les micaschistes contiennent aussi du quartz ou des feldspaths ainsi que
des minéraux accessoires tels que des amphiboles (hornblende,
glaucophanite par exemple) ou des grenats.
On parle alors de micaschistes à amphiboles ou de micaschistes à
grenats. Comme les schistes, moins métamorphiques, les micaschistes
sont caractérisés par un feuilletage (schistosité ou foliation selon le
degré de métamorphisme) très marqué résultant des déformations
ductiles tectoniques de la roche. L'augmentation des conditions de
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
pression et de température sur les micaschistes entraîne l'apparition de
gneiss. Les minéraux du gneiss sont plus gros et ont donc mieux
cristallisé. Cela est dû en partie à l'énergie, plus importante, qui leur
était disponible. Les micaschistes et les gneiss viennent d'un protolithe
acide. Les micaschistes de l'Ile de Groix (Morbihan) (Figure.11) sont
le résultat du métamorphisme de boues argileuses (roche sédimentaire
détritique).
Figure.11 : Micaschiste Figure.12 : Inclusions de grenat dans
du micaschiste Île de Groix, Morbihan, France
I.4.2.2.5 : Les cipolins
Le marbre cipolin (Figure.13) est une variété de marbre utilisée par
les Romains. Le nom moderne correspond en latin à marmor carystium.
Il s'agit d'un marbre avec un fond blanc-vert, parcouru par d’épaisses
nervures ondulées vert, tendant au bleuté et traversé par d'épaisses
couches de mica. La couleur de fond des veines ont tendance à
s'assombrir en fonction de la situation géographique de la carrière
d'origine du sud au nord.
Du point de vue pétrographique, c’est une roche métamorphique , marbre
cristallin (cristaux entre 0,2 et 0,6 mm), avec des stries colorées par
l’épidote et la chlorite.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Figure.13 : Marbre cipolin
I.4.2.2.6 : Les gneiss
Le gneiss (Figure.14) est une roche métamorphique contenant du quartz,
du mica, des feldspaths plagioclases et parfois du feldspath alcalin, tous
suffisamment gros pour être identifiés à l'œil nu. La foliation, toujours
présente, est parfois marquée par l'alternance de petits lits clairs et de fins
niveaux plus sombres (on parle alors de litage métamorphique).
Les lits clairs sont constitués principalement de quartz, de plagioclases et
de feldspath. Ils ont une structure granoblastique. Les lits sombres sont
micacés avec la présence éventuelle d'amphiboles. Ils ont une structure
lépidoblastique.
Cette structure en feuillets ou lits est généralement due à une déformation
ductile qui s’est produite en même temps que le métamorphisme. Les
plans ainsi définis sont appelés foliation, et correspondent au plan
d'aplatissement de la roche. Celle-ci a souvent été étirée en même temps
qu'aplatie (un peu comme un métal dans un laminoir). On observe alors
une linéation d'étirement, marquée par l'allongement des minéraux, sur
les plans de foliation.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Figure.14 : Gneiss
I.4.2.3 : Classification des roches métamorphiques
Les roches métamorphiques sont soumises à des températures et/ou
pressions différentes de celles où elles se sont formées. Les roches se
transforment à l’état solide. Ces transformations sont d’ordre :
Minéralogiques : avec apparition de nouveaux minéraux qui sont plus
stable dans les nouvelles conditions de température et/ou pression.
Structurale : avec recristallisation de minéraux et/ou alignement des
minéraux selon des plans bien définis due à l’application de
contraintes orientées.
Une classification simplifiée des roches métamorphiques est basée sur
la structure de la roche : roche orientée (ou foliée) ou non orientée.3
3.Dr CHABOU Moulley Charaf. Département: Science de la terre. LMD: Science de la
terre et de l’univers-Géoscience. Module: Nature Des Enveloppes Terrestres. Univérsité
Ferhat Abbas. Sétif.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.2.3.1 : Les roches orientées : sont classées selon le grade (degré)
du métamorphisme : la granulométrie des grains minéraux augmente
avec le degré du métamorphisme.
On distingue les structures orientées suivantes :
La schistosité : feuilletage plus ou moins serré de certaines roches
acquis sous l’influence de contraintes tectoniques orientées, en
particulier celles qui prédominent au sein des chaînes de montagne en
formation. La texture est alors caractérisée par une orientation
préférentielle des minéraux, dont l'aplatissement ou l'allongement se
développent dans une même direction.
La foliation : structures de roches métamorphiques, où à la schistosité
s’ajoute une différenciation pétrographiques entre les feuillets. On
aura une alternance de bandes claires et sombres, chaque bandes étant
caractérisée par des minéraux particuliers (exemple gneiss avec
alternance de bandes quartzo-feldspathiques et bandes micacées).
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Conditions du
Métamorphisme
200-300°C
300-450°C
> 450°C
Degré du
métamorphisme
Faible
Moyen
Elevé
Nom de la roche
Ardoise
Schiste
Gneiss
Description
de la roche
Les minéraux sont
invisibles à l’œil nu.
La couleur de la roche
est foncée et montre
un clivage caractéristique.
Transformation des
pélites et argiles.
Les minéraux sont de
tailles moyennes. Les
micas sont souvent
visibles. Résultent de
la transformation de
roches argileuses,
ardoises, granites et
basaltes.
Roches à grains grossiers,
foliées avec alternance de
bandes claires et sombres.
Les bandes peuvent être
plissées. Résultent de la
transformation de roches
argileuses, schistes et
granites.
Tableau .7 : Classification des roches foliées (orientées)
I.4.2.3.2 : Les roches non orientées : sont classées selon leur
composition chimique. Cette composition dépend de la nature de la roche
mère ou originelle appelée : Protolithe.
Nom de la roche
Marbre
Quartzite
Anthracite
Minéral
Calcite (Ca𝑪𝑶𝟑)
Quartz ( 𝑺𝒊𝑶𝟐 )
Carbone cristallin
( Ca𝑪𝑶𝟑 )
Aragonite - Calcite
Description
de la roche
Roche dure à gros grains.
Résulte de la
transformation du
calcaire et de la dolomie
Roche dure à gros
grains. Résulte de la
transformation du
grès.
Roche dure, noire.
Résulte de la
transformation du
charbon.
Tableau .8 : Classification des roches non orientées
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
I.4.2.4 : Influence de l'altération et la fracturation
Dans le massif de l'Édough, la naissance des sources semble être liée à
deux phénomènes géologiques, l'altération et la tectonique cassante
superficielle du socle.
I.4.2.4.1 : L’altération
En géologie, l'altération est l'ensemble des transformations
minéralogiques d'une roche à la surface, lorsqu'elle est exposée aux effets
de l'eau. L'altération est donc d'autant plus importante que l'eau est
abondante. Elle est une des composantes de l'érosion, qui comprend
également la destruction mécanique des roches. Dans certains contextes,
les différences avec le métamorphisme de basses pression et température
peuvent être floues, notamment dans le cas de l'hydrothermalisme. Dans
les zones où les précipitations ne sont pas négligeables, l'altération est
importante. On distinguera deux cas majoritaires : l'altération en climat
tempéré (moyennes latitudes) et l'altération en climat équatorial.
I.4.2.4.2 : La tectonique cassante
La couverture végétale très dense et l'absence des niveaux repères rendent
ardue l'étude de la tectonique cassante. Néanmoins, les accidents
tectoniques connus jusqu'à ce jour dans le massif de l'Édough permettent
de déceler deux familles d'accidents :
- Une première famille, dont l'orientation est nord-ouest - sud-est, la
direction la plus fréquente de ces accidents varie de N120°E à
N150°E. Cette famille correspondrait à un système de failles
décrochant dextrose.
- La seconde famille d'accidents, qui semble être conjuguée à la
première, est dirigée nord-est-sud-ouest. Cependant la direction la
plus fréquente est N30°E en moyenne. Cette famille pourrait
correspondre à un système de failles décrochantes sénestres.
Outre le système de failles conjuguées (NW-SE et NE-SW), la phase
tectonique est également responsable de la formation des fractures
secondaires d'extension.
CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE
Ces fractures sont la conséquence de la tectonique compressive qui
affecta le massif de l'Édough à plusieurs reprises durant la phase alpine et
surtout postérieurement.
En hydrogéologie, l'existence de ces fractures laisse supposer un bon
drainage, pouvant être modifié par la présence de pentes structurales
selon les secteurs.4
4 .A. HANI, L. DJARBRI & J. MANIA. Etude des caractéristiques physico-chimiques du
massif cristallophyllien de Séraïdi (nord-est Algérien). Hard Rock Hydro systems.
(Proceedings of Rabat Symposium S2, May 1997).p47
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Introduction
Le village de Séraïdi bénéficie d’un potentiel hydrique souterrain
assez important, représenté par la multiplicité des sources d’eau dans
la zone d’étude (plus de 50 sources d’eau).
Avant d’entamer notre travail, nous vous présenterons un aperçu sur
une étude préétablie1 sur le même terrain d’étude et sur quatre sources
différentes en trois compagnes d’étude :
1- Source El Onser : située à l'Est du village de Séraïdi, elle est
d'une importance non négligeable, assure l'irrigation d'une part,
et d'autre part elle est destiné à l'alimentation d'eau potable
2- Source des Romains : située à moins de 500 m au NW du
village de Séraïdi, elle est aménagée pour l'irrigation et pour la
consommation des agglomérations.
3- Source d’Oum H’kim : située à moins de 1000 m vers le Nord-
est, au bord de la route de Séraïdi-Annaba, elle est destinée pour
l'irrigation et surtout pour l'alimentation en eau potable.
4- Source de Curée : situé au SW du village de Séraïdi, destinée
pour l'irrigation seulement.
II.1. Évolution de faciès chimique dans le temps
II.1.1. Faciès chimique d'eau de source "El Onser"
La représentation en diagramme de PIPER et Scheller.B ont permet de
voir que le faciès chimique dominant dans cette source c'est le
chloruré magnésienne en mois d'avril qui passe au faciès chloruré
calcique en mois de mai et pour enfin devenir bicarbonaté calcique en
mois de juin.
1 BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh. Aspects quantitatif, qualitatif et socio-
économique de quelques sources de Séraïdi (Nord - Est algérien).
MEMOIRE DE MASTER.Univérsité Badji Mokhtar Annaba.2010/2011
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Figure.15 : Évolution de faciès chimique de la source "El Onser"
II.1.2. Faciès chimique d'eau de source "Les Romains"
D'après la classification de Piper et Scheller.B, le faciès chimique
dominant dans la source "Les Romains" est le chloruré calcique pendant
les trois mois d'analyse.
Figure.16 : Évolution de faciès chimique de la source "Les Romains"
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
II.1.3. Faciès chimique d'eau de source "Curée"
La classification par diagramme de PIPER et Scheller.B a permet de
voir que le faciès chimique dominant dans cette source est le sulfaté
calcique en mois d'avril et mai pour devenir chloruré calcique en mois
de juin.
Figure.17 : Évolution de faciès chimique de la source "Curée"
II.1.4. Faciès chimique d'eau de source "Oum H’kim"
Figure.18 : Évolution de faciès chimique de la source "Oum H’kim"
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
D'après la classification de Piper et Scheller.B le faciès chimique
dominant dans la source " Oum H’kim" est chloruré calcique pendant
les trois mois d'analyse.
II.1.5. Familles des eaux
La Figure.19, sur laquelle nous avons injecté les analyses chimiques des
quatre sources d'étude a permis de voir un regroupement dans la zone
chlorurée et sulfatée et carbonatée calcique et chloruré magnésienne. On note
aussi, la distinction de deux analyses appartenant à la source "Curée" et la
source "El Onser" pendant les trois mois d’analyse, l’évolution sur les deux
triangles Figure.19 cations des tous les points permet de voir que la même
famille se regroupe dans le pôle des cations, par contre on note une
dispersion des teneurs des anions.
On explique ces observation que les alcalino-terreux (calcium, magnésium)
reste stable quel que soit la saison par contre les anions montre une
perturbation plutôt saisonnière donc suivant le lessivage des formations par
les eaux de pluie on assiste ici aux phénomènes conjugués dilution-
concentration.
Figure.19 : L'évolution spatiotemporelle des faciès chimiques des sources
étudiées représenté par le diagramme de piper en (avril(1), Mai(2), Juin(3))
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
II.2. METHODOLOGIE
II.2.1. Protocole d’analyse
Introduction
Le suivie qualitatif et quantitatif des sources du massif e l’Édough
demande un matériel approprié et une méthodologie stricte et
rigoureusement menée tant au niveau de l’évaluation des débits des
sources que pour l'étude de la caractérisation hydro-chimique des
eaux des sources .Dans ce chapitre, nous allons présenter le matériel et
les différentes méthodes utilisés dans la réalisation de cette étude.
II.2.1.1. Prélèvement de l’eau et conservation
Durant la compagne de mesure sur terrain, nous avons fait des
prélèvements d’analyses physico-chimiques sur quatre (04) sources
réparties dans le village selon les coordonnées (Tableau.1) et l’image
satellitaire (Figure.4).
Le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération délicate à
laquelle le plus grand soin doit être apporté, il conditionne les résultats
analytiques et l’interprétation qui en sera donnée. L’échantillon doit
être homogène, représentatif et obtenu sans modifier les
caractéristiques physico-chimiques de l’eau (gaz dissous, matières en
suspension, etc.).
Les échantillons d’eau prélevés ont été conservés dans des bouteilles
en plastique d’un litre et demi rincées au préalable trois fois avec l’eau
à prélever.
Des glacières ont été utilisées pour la conservation des échantillons
qui ont été acheminés directement au laboratoire.
Un délai de 48 heures au maximum a été respecté pour le dosage des
ions majeurs.
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Figure.20 : Photos prises lors de la compagne de prélèvements des
Echantillons d’eau de sources dans la zone d’étude - Séraidi -
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
II.2.2. Appareillage
II.2.2.1. Mesures sur terrain
Les mesures in situ sont faites avec une valise multi-paramètre (Multi
340 i /SET) pour les mesure des éléments physico-chimiques (pH,
conductivité, température).
Figure.21 : valise multi-paramètre (Multi 340 i /SET)
II.2.2.2. Mesures au laboratoire
II.2.2.2.1. Description du laboratoire d’étude
Les analyses ont été faites au laboratoire central de l’algérienne des eaux
(A.D.E).
Le laboratoire central est géré par un (01) chef de laboratoire, deux
(02) chefs de services (physico-chimie et bactériologie, un (01)
gestionnaire de stock, six (06) chimistes, trois (03) microbiologistes et
un (01) préleveur).
Le laboratoire central est partagé en cinq (05) cellules :
Cellule de prélèvement
Cellule électrochimie
Cellule spectrophotométrie
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Cellule volumétrique
Cellule bactériologique
Chaque cellule est dotée d’un équipement spécifique, et d’un
personnel diplômé qui permet de procéder à la détermination de 37
paramètres d’analyse.
II.2.2.2.2. La turbidité
La turbidité est mesurée avec un turbidimètre (HACH WGZ-200.
RATIO TURBIDIMETER)
Figure.22: Turbidimètre (HACH WGZ-200. RATIO TURBIDIMETER)
II.2.2.2.3. Le dosage des Ions
1- Les ions majeurs Calcium (𝑪𝒂++), magnésium (𝑴𝒈++),
bicarbonates (𝑯𝒄𝒐𝟑− ), chlorures ( 𝑪𝒍−), les ortho-phosphates
(𝑷𝑶𝟒− ) et les sulfates (𝑺𝑶𝟒
−𝟐) ont étés dosés par la méthode
volumétrique.
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
Figure.23 : Cellule volumétrique du laboratoire centrale de l’A.D.E
2- Les nitrites ( 𝑵𝑶𝟐−), Les nitrates (𝑵𝑶𝟑
−), ont été dosé par un
spectrophotomètre DR3900.
Figure.24 : Spectrophotomètre HACH DR3900
CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
3- Le sodium ( 𝑵𝒂+) et le potassium (𝑲+) ont été dosés par un
spectromètre à flammes.
D
O
S
A
G
E
D
E
Figure.25 : Spectrophotomètre à flamme (hach DR/2010)
Chapitre III HYDROCHIMIE
Introduction
L'hydrochimie étudie les processus chimiques qui affectent la
distribution et la circulation des composés chimiques des eaux. Pour
cela l'hydrochimie se sert essentiellement de la chimie
(thermodynamique, acides-bases, précipitations-dissolutions,
oxydation-réduction, interactions entre différentes phases, etc.), mais
aussi de la biologie et de la géologie. Elle met en place des modèles
propres tels les modèles de la dissolution du dioxyde de carbone, la
précipitation et la dissolution des minéraux (oxydes, dioxydes,
carbonates, etc.), la spéciation des métaux, les interactions solides-
liquides. On peut également ranger dans l'hydrochimie les techniques
et protocoles d'échantillonnage des eaux, l'étude de la pollution des
milieux aquatiques et de nombreuses autres applications qui sont
devenues des sciences à part entière au vu de leur complexité.
III .1. Carte d’inventaire des sources étudiées
En utilisant l’application GPS (Figure.2) et le logiciel de conversion
des coordonnées (Figure.3), on est arrivée à placer les sources dans
une carte d’inventaire (Figure.27) a l’aide du logiciel "Surfer10".
Figure.26 : Interface graphique du logiciel "Surfer10"
Chapitre III HYDROCHIMIE
Le Surfer10 est basé sur une grille qui interpole les données
irrégulières espacées XYZ dans une grille régulièrement espacés.
Figure.27 : Carte d’inventaire des sources étudiées
III .2 . Étude des éléments chimiques
III .2 .1. Introduction
Lors de leur séjour souterrain, dans les formations aquifères, les eaux
peuvent provoquer plusieurs phénomènes chimiques (dissolution des
gaz et des sels, échange de base, réduction des sulfates …etc.),
permettant ainsi la modification partielle ou parfois entière de leur
faciès chimique .En hydrogéologie, la chimie des eaux est un outil très
précieux qui permet de mieux comprendre les origine des eaux ,leurs
temps de séjour souterrain, la nature lithologique des roches
traversées…etc., afin de mettre en évidence les meilleurs moyen pour
Chapitre III HYDROCHIMIE
la protection ou encore pour l’amélioration de la qualité des eaux en
question.
Ces paramètres chimiques sont :
Cations Calcium (𝑪𝒂++)
Magnésium (𝑴𝒈++) Sodium (𝑵𝒂+) Potassium (𝑲+)
Anions Bicarbonates (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −) Sulfates (𝑺𝒐𝟒
−−) Chlorures (𝑪𝒍−)
Avant de traiter et d'interpréter les analyses des eaux prélevées au
niveau des différents points, il faut analyser la fiabilité des résultats
des ces analyses. La méthode utilisée est la Balance Ionique (BI). Il
faut rappeler qu'en théorie, une eau naturelle est électriquement
neutre. De ce fait, la somme (en équivalents chimiques) des cations
devrait être égale à celle des anions (en équivalents chimiques).
En réalité, cette égalité est rarement obtenue. De façon générale, la
différence est attribuée aux incertitudes, à la présence de certains ions
non dosés ou à d’éventuelles erreurs d'analyse. Ainsi, une certaine
marge de déséquilibre entre anions et cations est admise. Elle est
exprimée sous forme d'un écart relatif via l'expression de
(H.Scholler1962) :
BI = ( 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 − 𝑎𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 )
( 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 + 𝑎𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 ) ∗ 100
Le calcul de la balance ionique permet généralement de vérifier la
fiabilité des résultats des analyses chimiques. Cependant, les
incertitudes sur les résultats, variables selon les techniques d'analyse,
peuvent expliquer les erreurs parfois élevées sur les balances ioniques,
à cause de la présence éventuelle d’anions organiques non pris en
compte dans les calculs.
D’une manière générale, des analyses chimiques sont considérées :
- Excellentes lorsque BI < 5 %
- Acceptable lorsque 5% ≤ BI < 10%,
- Douteuse lorsque BI ≥ 10%
Chapitre III HYDROCHIMIE
Tableau.9 : Valeurs des éléments majeurs des sources étudiées
III .2.1. Logiciel Diagramme de traitements de données
« Diagrammes (Roland Simler .LHA) »
Diagrammes est un logiciel qui génère des diagrammes à partir de
certains données en entrée. Diagrammes offre à ses utilisateurs la
possibilité de créer des diagrammes de type Piper, Schoëller et
Wilcox, ainsi que d’autres diagrammes qui sont couramment utilisés
dans les analyses hydrochimiques. L'emploi de Diagrammes s'avère,
précieux, car il rend simple et directe l'interprétation des analyses
riches et difficiles à interpréter.
Figure.28 : Interface graphique du logiciel " Diagrammes (Roland Simler .LHA)"
Elément chimique 𝑪𝒂++ 𝒎𝒈
𝒍
𝑴𝒈++ 𝒎𝒈
𝒍
𝑵𝒂+ 𝒎𝒈
𝒍
𝑲+ 𝒎𝒈
𝒍
𝑯𝑪𝑶𝟑−
𝒎𝒈𝒍
𝑺𝑶𝟒−−
𝒎𝒈𝒍
𝑪𝒍− 𝒎𝒈
𝒍 Source d’eau
CREPS
15.74 14.33 32.89 3.07 22.78 17.15 94.59
AIN
BOUMENDJEL
16.62 14.6 17.5 2.95 26.53 18.23 75.57
PARC AUX
JEUX
11.45 9.204 18.64 2 20.18 8.37 59.7
DAR SMAIR
27.6 18 38.04 8.4 33.72 54.36 100.8
Chapitre III HYDROCHIMIE
III .3 . Détermination du faciès chimique des eaux du secteur d'étude
Pour déterminer le faciès chimique des eaux il faut représenter les
résultats des analyses chimiques à l'aide du logiciel DIAGRAMMES
(Roland Simler .LHA).
III.3.1. Représentation de PIPER
Le Diagramme de Piper est l'une des représentations les plus
classiques pour comparer les compositions chimiques des eaux
naturelles. Il permet une représentation des cations et anions sur deux
triangles spécifiques dont les côtés témoignent des teneurs relatives de
chacun des ions majeurs par rapport au total des ions. La position
relative d'un résultat analytique sur chacun de ces triangles permet de
préciser en premier lieu la dominance cationique et anionique. A ces
deux triangles, est associé un losange sur lequel est reportée
l'intersection des deux lignes issues des points identifiés sur chaque
triangle. Ce point d'intersection représente l'analyse globale de
l'échantillon. Cette position permet de préciser le faciès de l'eau
naturelle concernée. Le diagramme de Piper permet également : .
- d’illustrer l'évolution chimique d'une eau dans un aquifère ainsi que
les mélanges d'eaux de minéralisations différentes.
- d’avoir une idée sur la lithologie à partir des analyses chimiques.
- d’avoir une relation entre le chimisme de l’eau et la nature
lithologique de l’encaissant.
- La projection de plusieurs échantillons en même temps.
- Pour suivre leurs évolutions dans le temps et dans l’espace.
- Pour les comparer.
- Pour avoir une idée sur la notion de mélange.
Chapitre III HYDROCHIMIE
- De suivre les propriétés physico-chimiques au cours de leur
évolution spatio-temporelle.
Figure.29 : Répartition des différents faciès chimiques sur le triangle de Piper
III.3.2. Le diagramme de Schöeller-Berkaloff
Le diagramme de Schöeller-Berkaloff est une représentation
graphique semi logarithmique sur laquelle les différents ions sont
représentés sur l'axe des abscisses et la teneur réelle en 𝑚𝑔/𝑙 sur l'axe
des ordonnées. Les points obtenus sont reliés par des droites.
L'allure du graphique permet de visualiser le faciès des eaux
analysées.
Cette représentation permet aussi la détermination du faciès d'une eau.
En effet, le diagramme de Schöeller-Berkaloff indique pour chaque
Chapitre III HYDROCHIMIE
eau analysée la teneur moyenne (𝑚𝑔/𝑙) en éléments majeurs de ces
eaux, de comparer des éléments en traces et d’établir les faibles
variations entre les éléments chimiques.
Les deux représentations Piper et Schöeller-Berkaloff ont été utilisées
car elles sont complémentaires.
Figure.30 : Le diagramme de Schoëller-Berkaloff
Chapitre III HYDROCHIMIE
Figure.31 : L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté
par le diagramme de piper
Chapitre III HYDROCHIMIE
Figure.32 : L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté
par le diagramme de Schoëller-Berkaloff
La classification par diagramme de PIPER et Scheller.B ont permet de voir que
le faciès chimique dominant dans l’ensemble des sources c'est le chloruré
sodique.
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Introduction
Les eaux souterraines ne sont pas chimiquement pures, elles
contiennent souvent une certaine quantité de sels dissous qui leurs
confèrent une certaine saveur, odeur et couleur nécessaire et
acceptable jusqu’à un seuil de potabilité, établit par les spécialistes de
la santé publique suivant les normes.
Les eaux sont donc, qualitativement classées suivant l’usage auquel
elles sont destinées : alimentation urbaine, industrie et irrigation.
Lorsqu’il s’agit d’eau de consommation humaine, l’eau de bonne
qualité doit être exempte de bactéries pathogènes, et d’agents de
pollution nocifs pour l’organisme.
La concentration en sels dissous, ne doit pas dépasser les limites de
tolérance fixées par l’organisation mondiale de la santé (O.M.S).
L’excès dans l’eau de certains éléments, surtout toxiques, représente
un énorme danger. L’O.M.S a établi des valeurs limites admissibles
variables selon l’utilisation de l’eau (boisson, industrie…), ce sont les
normes minimales et maximales admissibles.
IV.1 Destination pour l’AEP (Normes de potabilité (O.M.S))
Les eaux souterraines destinées à la consommation doivent être traitée
si elles ne sont pas conformes aux normes de potabilité en vigueur.
L’O.M.S établit pour chaque paramètre les recommandations qui
doivent être adaptées dans chaque pays en fonction de l’état sanitaire
et de des considérations économique de ce pays, pour aboutir aux
normes réglementaires nationales.
Certaines pollutions sont inoffensives, alors que d’autre peuvent être
très dangereuses si l’on consomme l’eau qui en est le siège. La plupart
des pollutions dangereuses résultent de l’activité humaine. Nous
donnons ci-après les valeurs maximales des différents paramètres
applicables a la notion de potabilité de l’eau de consommation
courante selon les normes internationales (O.M.S).
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.1.1 Étude des paramètres physique
IV.1.1.1 La température
La température de l'eau est un paramètre de confort pour les usagers.
Elle permet également de corriger les paramètres d'analyse dont les
valeurs sont liées à la température (conductivité notamment).
De plus, en mettant en évidence des contrastes de température de l'eau
sur un milieu, il est possible d'obtenir des indications sur l'origine et la
nature des écoulements de l'eau souterraine.
La température doit être mesurée in situ. Les appareils de mesure de la
conductivité et de la du pH possèdent généralement un thermomètre
intégré.
La température permet parfois d’obtenir des indications sur l’origine
de l’écoulement de l’eau. En rapport avec les normes de potabilités de
l’eau fixées par l’OMS (1994), l’eau est :
- Excellente lorsque la température varie entre 20 et 22°C.
- Passable lorsque la température oscille dans l’intervalle de 22 à 25°C.
- Médiocre lorsqu’elle est comprise entre 25 et 30°C.
Lorsque la température est supérieure à 30°C, on parle d’une pollution
excessive.
Les valeurs enregistrées varient entre 12.9 et 16.5 °c, ces résultats
laissent dire que ce paramètre est influencé essentiellement par les
conditions climatiques et l’effet d’altitude.
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Figure.33 : Variation de la température des sources de la zone d’étude
IV.1.1.2 Le potentiel d’hydrogène « pH »
Le pH (potentiel Hydrogène) mesure l’activité en ions 𝐻+de l'eau.
Il traduit ainsi la balance entre acide et base sur une échelle de 0 à 14.
Ce paramètre donne une indication significative sur l’acidité ou la
basicité d’une quelconque eau, et par conséquent sur la concentration
en ion hydroxyde [𝐻+].
Ce paramètre conditionne un grand nombre d'équilibres physico-
chimiques, et dépend de facteurs multiples dont la température et
l'origine de l'eau.
Il peut être déterminé en utilisant la formule suivante :
pH = log 1
[H+]
12,9
16,5
14,615,4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX DAR SMAIR
Tem
pér
atu
res
en °
c
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
pH < 5 Acidité forte Présence d’acides minéraux ou organiques dans les eaux
naturelles pH = 7 pH neutre
7 < pH < 8 Neutralité approchée majorité des eaux de surface 5.5 < pH < 8 Majorité des eaux souterraines pH = 8 Alcalinité forte, évaporation intense
Tableau.10 : Classification des eaux d’après leur pH
Le pH doit être impérativement mesuré sur le terrain à l’aide d’un pH-
mètre ou par colorimétrie.
On a pu retenir que ces dernières valeurs varient de 5.30 à 5.92, ce qui
leur confère le critère de neutralité et sont par conséquent presque
admise par les normes fixées par l’OMS (7 à 8.6), notamment pour la
potabilité.
Figure.34 : Variation du pH des sources de la zone d’étude
5,925,3
5,67 5,89
8,6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX DAR SMAIR Norme De L'O.M.S
pH
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.1.1.3 La conductivité
La conductivité mesure la capacité de l’eau à conduire le courant entre
deux électrodes. La plupart des matières dissoutes dans l’eau se
trouvent sous forme d’ions chargés électriquement. La mesure de la
conductivité permet donc d’apprécier la quantité de sels dissous dans
l’eau.
La conductivité est également fonction de la température de l’eau :
elle est plus importante lorsque la température augmente.
Les résultats de mesure doivent donc être présentés en termes de
conductivité équivalente à 20 ou 25 ◦c.
Les appareils de mesures utilisées sur le terrain effectuent en générale
automatiquement cette conversion.
Ce paramètre doit impérativement être mesuré sur terrain. La est
simple et permet d’obtenir une information très utile pour caractériser
l’eau.
Comme la température, des contrastes de conductivité permettent de
mettre en évidence des pollutions, des zones de mélange ou
d’infiltration.
La conductivité est également l’un des moyens de valider les analyses
physico-chimiques de l’eau : la valeur mesurée sur le terrain doit être
comparable à celle mesurée au laboratoire.
L’histogramme des valeurs de la conductivité (Figure.35) permet de
montrer que dans la région de Séraïdi, les valeurs de ce paramètre
apparaissent un peu plus élevées et varient entre 345μS/cm à la source
" CREPS " et 600μS/cm à la source "DAR SMAIR ".
- Aux sources de Séraïdi, les faibles conductivités sont synonymes
de faible minéralisations des eaux, probablement dues à une
faible altération des gneiss, et à un court temps de séjour de l'eau
au contact de la roche.
- Les valeurs dans trois(03) des quatre (04) sources étudiées
dépassent la norme, ce qui indique qu’il y a un fort lessivage des
minéraux au niveau des couches relativement profondes
(cipolins) captées par les forages.
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Figure.35 : valeurs de la conductivité
IV.1.1.3 La turbidité
La mesure de la turbidité permet de préciser les informations visuelles sur
l'eau. La turbidité traduit la présence de particules en suspension dans l'eau
(débris organiques, argiles, organismes microscopiques…). Les
désagréments causés par une turbidité auprès des usagers sont relatifs car
certaines populations sont habituées à consommer une eau plus ou moins
trouble et n'apprécient pas les qualités d'une eau très claire. Cependant une
turbidité forte peut permettre à des micro-organismes de se fixer sur des
particules en suspension. La turbidité se mesure sur le terrain à l'aide d'un
turbidimètre.
NTU < 5 Eau claire
5 < NTU < 30 Eau légèrement trouble
NTU > 50 Eau trouble
Tableau.11 : Classes de turbidité usuelles (NTU, Nephelometric Turbidity Unit)
345
475529
600
400
0
100
200
300
400
500
600
700
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Norme de L'O.M.S
Valeurs de la conductivité en μs/cm a 25 °c
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Figure.36 : Valeurs de la turbidité dans sources étudiées
12,4
0 0 0,280
2
4
6
8
10
12
14
CREPS AIN BOUMENDJEL PARC AUX JEUX DAR SMAIR
Valeurs de la turbidité en NTU
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.1.2 Étude des paramètres chimiques
IV.1.2.1 Calcium ( 𝑪𝒂++ )
Le calcium n’a pas d’effet nocif sur la santé de l’individu, car la
quantité susceptible d’être ingérée quotidiennement sous forme de
besoins est inférieure à celle nécessaire pour l’organisme.
En effet l’O.M.S impose 140 mg/l comme teneur maximale. Les eaux
dépassant les 200 mg/l présentent un sérieux problème pour les usages
domestiques et pour l’alimentation des chaudières.
Figure.37 : Concentrations du Calcium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
IV.1.2.2 Magnésium ( 𝑴𝒈++ )
Le magnésium est un élément indispensable pour la croissance de
l’organisme, au-delà d’une certaine concentration il offre un goût
désagréable et provoque des troubles chez les enfants. L’O.M.S donne
150 mg/l comme concentration maximale admissible.
15,74 16,6211,45
27,6
140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Teneur maximale selon
l'O.M.S
con
cen
tra
tio
n e
n m
g/l
Calcium
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Figure.38 : Concentrations du Magnésium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
IV.1.2.3 Chlorures ( 𝑪𝒍− )
Les chlorures donnent un goût désagréable et pose le problème de
corrosion et aussi pour les personnes atteintes de maladies cardio-
vasculaires ou rénales. La norme donnée par l’O.M.S et de 250 mg/l.
Figure.39 : Concentrations des Chlorures dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
14,33 14,6 9,20418
150
0
20
40
60
80
100
120
140
160
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Teneur maximale selon
l'O.M.S
con
cen
trati
on
en
mg
/l
Magnésium
94,5975,57
59,7
100,8
250
0
50
100
150
200
250
300
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Teneur maximale selon
l'O.M.S
con
cen
trati
on
en
mg/l
Chlorures
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.1.2.4 Les sulfates ( 𝑺𝒐𝟒−𝟐 )
Les sulfates provoquent des maladies hydriques telles que des troubles
intestinaux, l’O.M.S fixe à 250 mg/l la teneur maximale admissible.
Figure.40 : Concentrations des Sulfates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
IV.1.2.5 Nitrates ( 𝑵𝑶𝟑− )
La toxicité des nitrates est liée à la formation de la méthémoglobine
(forme oxydée de l’hémoglobine) dans les globules rouges du sang par
suite de la conversion des nitrates en nitrites par les bactéries gastro-
intestinales. Ils sont aussi liés à l’apparition de cancers de l’œsophage
et de l’estomac du fait de la réaction des nitrates avec les amines.
La teneur en nitrates dans les eaux de boisson, est généralement peu
élevée. La concentration maximale acceptable est de 50 mg/l, cette
norme a été fixée par l’O.M.S.
17,15 18,23 8,37
54,36
250
0
50
100
150
200
250
300
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Teneur maximale selon
l'O.M.S
con
cen
trati
on
en
mg/l
Sulfates
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Figure.41 : Concentrations des Nitrates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
IV.1.2.6 Sodium
Le sodium ne présente aucun danger pour la santé, à l’exception de
certaines maladies telles que l’hypertension et les maladies du cœur
qui nécessitent des teneurs faibles. Les teneurs élevées offrent à l’eau
un goût désagréable.
IV.1.2.7 Potassium
Le potassium est Présent dans l’eau naturelle en quantité très faibles.il
ne dépasse pas habituellement 10 à 15 mg/l, donc il n’a pas de
problèmes pour la santé.
IV.1.2.8 Bicarbonates
La présence de bicarbonates dans l’eau de boisson ne provoque aucun
effet nocif sur la santé. La recommandation pour la quantité de l’eau
potable ne comporte pas de norme relative.
0
55,3
29,14
0
50
0
10
20
30
40
50
60
CREPS AIN BOUMENDJEL
PARC AUX JEUX
DAR SMAIR Teneur maximale selon
l'O.M.S
con
cen
tra
tio
n e
n m
g/l
Nitrates
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.1.2.9 Ortho-Phosphates
Non toxiques par eux-mêmes, deviennent dangereux pour
l’environnement, s’ils sont en forte concentration, car ils jouent le rôle
de « super engrais » qui, en augmentant le pouvoir nutritif de l’eau,
favorisent le développement d’algues bleues aérobies. Par
photosynthèses, ces algues fixent le 𝐶𝑜2et le 𝑁2 en présence de
lumière et contribuent à l’enrichissement excessif en matière
organique des eaux des lacs et des rivières. Ce phénomène porte le
nom d’eutrophisation.
Dans les eaux des bassins versants non pollués, la teneur en phosphore
est très faible, à la limite du seuil de détection analytique. Des
concentrations importantes en phosphore indiquent cependant toujours
une pollution anthropique.
Tableau.12 : Comparaison des résultats d’analyses des eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
aux normes de l’O.M.S des eaux potable
SOURCE POTABILITÉ
CREPS Potable
AIN BOUMENDJEL Non Potable
PARC AUX JEUX Potable
DAR SMAIR Potable
Tableau.13 : Potabilité des eaux du secteur d’étude-Séraïdi-
Elément
chimique
𝑪𝒂++ 𝒎𝒈
𝒍
𝑴𝒈++ 𝒎𝒈
𝒍
𝑵𝒂+ 𝒎𝒈
𝒍
𝑲+ 𝒎𝒈
𝒍
𝑯𝑪𝑶𝟑−
𝒎𝒈𝒍
𝑺𝑶𝟒−−
𝒎𝒈𝒍
𝑪𝒍− 𝒎𝒈
𝒍
pH
𝑵𝑶𝟐−
𝒎𝒈𝒍
𝑵𝑶𝟑−
𝒎𝒈𝒍
𝑷𝑶𝟒−
𝒎𝒈𝒍
Valeurs
extrêmes
(O.M.S)
140
150
200
20
*
250
250
-
0.1
50
-
CREPS
15.74 14.33 32.89 3.07 22.78 17.15 94.59 5.92 <0.04 <1.1 0.5
AIN
BOUMENDJEL
16.62 14.6 17.5 2.95 26.53 18.23 75.57 5.30 <0.04 55.3 <0.076
PARC AUX
JEUX
11.45 9.204 18.64 2 20.18 8.37 59.7 5.67 0.06 29.14 <0.076
DAR SMAIR
27.6 18 38.04 8.4 33.72 54.36 100.8 5.89 <0.04 <1.1 0.36
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.2 Destination des eaux pour l’irrigation
La salinité peut entraîner des effets nocifs conséquents en raison de la
fixation du sodium des sels de chlorures de sodium par les colloïdes
du sol. Le sodium exerce alors une action néfaste sur la végétation, de
façon indirecte en dégradant les propriétés physiques du sol. Sous
cette action, les sols deviennent compacts et asphyxiants pour les
plantes.
L'utilisation des eaux des sources à l'irrigation exige certaines
conditions :
- Pas de risque de sodicité et salinité
- Pas d'influence sur la perméabilité du sol par le sodium et les sels
Lorsque la concentration des ions 𝑁𝑎 + à l’état soluble dans le sol est
importante, ces ions remplacent dans le complexe absorbant, les
cations 𝐶𝑎2+ le plus fréquemment. Une eau chargée en sels, peut
provoquer cette action. Le risque est déterminé à partir de la valeur du
sodium absorbable, S.A.R « Sodium Absorption Ratio ». Pour une
même conductivité, le risque est d’autant plus grand que le coefficient
est plus élevé. Le S.A.R est utilisé en combinaison avec la
conductivité électrique de l’eau, il est définit comme suit :
S.A.R = 𝑟 𝑁𝑎++𝐾+
𝑟 𝐶𝑎+++𝑀𝑔++
2
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.2.1 Classification de Wilcox
La classification de Wilcox est fondée sur la combinaison de la teneur du
sodium dans l'eau et la conductivité électrique généralement connue en
pourcentage :
𝑁𝑎+
𝐶𝑎+2+𝑀𝑔+2
2
*100= % Na
Classe Conductivité électrique CE
(μ siemens/cm)
Qualité des eaux
C1 CE ≤ 250
Eau de risque faible
C2 250≤ CE ≤750
Eau de risque moyenne
C3 750≤ CE ≤2250
Eau de risque élevé
C4 CE > 2250
Eau de risque très élevé
Classe SAR Danger d’alcalinisation
S1 SAR ≤ 10
Risque faible
S2 10 < SAR ≤ 18
Risque moyen
S3 18 < SAR ≤ 26
Risque élevé
S4 SAR > 26 Risque très élevé
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.2.2 Interprétation du diagramme
La représentation graphique du S.A.R en fonction de la conductivité,
permet de déduire les classes suivantes :
Bonne (C1S1 - C2S1)
Ces eaux peuvent être utilisées en général, sans contrôle particulier
pour l’irrigation des plantes, moyennement tolérantes au sel, sur sol
ayant une bonne perméabilité.
Admissible (C3S1 - C3S2 - C2S2)
Ces eaux conviennent généralement à l’irrigation des cultures tolérantes
au sel, sur des sols bien drainés.
Médiocre (C4S2)
En général, eau fortement minéralisée pouvant convenir à certaines
espèces bien tolérantes au sel et sur des sols bien drainés et lessivés.
Mauvaise (C4S3 - C4S4)
Ces eaux ne conviennent généralement pas à l’irrigation, mais pouvant
être utilisées sous certaines conditions : sols très perméables, bon
lessivage, plantes tolérant très bien le sel.
- Les eaux des sources de Séraïdi, placées sur le diagramme de
Wilcox appartiennent à la classe C2S1, donc elles sont bonnes
pour l'irrigation et peuvent être utilisées en général, sans contrôle
particulier. Quel que soit la nature des plantes et la perméabilité
du sol.
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.3 Destination des eaux pour l'industrie
L'eau destinée à l'industrie ne devrait être ni incrustante ni agressive.
Pour déterminer l'un ou ces l'autre de ces deux caractères, l'étude de
l'équilibre calco-carbonique s'avère donc nécessaire, pour faire cette
étude on utilise le logiciel ("EQUIL" V6). Les résultats obtenus sont
affichées dans le tableau (Tableau.14)
IV.3 .1 Logiciel "EQUIL"
Le logiciel EQUIL est un logiciel de calcul des équilibres calco -
carboniques .Il permet de caractériser une eau ou un mélange de plusieurs
eaux (c’est à dire d’établir si une eau est entartrante, agressive ou à
l’équilibre) et/ou de déterminer un traitement adéquat pour ramener une
eau à l’équilibre.
Les calculs effectués dans EQUIL sont basés sur la méthode, dite
simplifiée, de MM.HALLOPEAU-DUBIN.
Le logiciel calcule le pHs, le 𝑪𝒐𝟐 libre, l'indice de saturation et celui
de RYZNAR et celui de LARSON, indiquant l’état de l’eau :
entartrant, équilibrée ou agressive.
Figure.43 : Interface graphique du Logiciel "EQUIL"
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
IV.3 .2 l'Indice de Ryznar :
Il est appelé également indice de stabilité et il est calculé par la
formule simple : Indice de Ryznar = 2 pHs – pH.
Cet indice donne une indication de la tendance corrosive ou incrustante
(entartrante) de l'eau.
Il est donné simplement à titre indicatif dans le logiciel, car sa validité
n’est pas reconnue par tous les intervenants dans le domaine des
équilibres calco-carboniques.
Le résultat peut s’interpréter de la manière suivante :
IR Tendances
IR ≤ 6.5 Pas de tendance à la corrosion des métaux
6.5 < IR ≤ 7.2 Corrosion légère
7.2 < IR ≤ 7.8 Corrosion légère (sévère si T > 60 C°)
7.8 < IR ≤ 8.5 Corrosion sévère (≥ 15C°)
IR > 8.5 Nette tendance à la corrosion des métaux
Tableau.14 : Interprétation des valeurs d'indice de "Ryznar"
IV.3 .3 LARSON (indice de corrosion)
Il s’agit du calcul de l'indice de corrosion des métaux.
Selon Larson (LR ou Larson Ratio), l’indice de Larson est égal à :
LR = (2 [𝑺𝑶𝟒−𝟐] + [𝑪𝒍−]) / [𝑯𝑪𝑶𝟑
− ])
(Avec des concentrations exprimées en moles/litres)
À noter que toutes les possibilités de traitement (ajustement,
floculation, etc.) permettent d'effectuer ce calcul, sauf l'aération : le
TAC ne varie pas dans ce cas de figure.
CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX
Le résultat peut s’interpréter de la manière suivante :
LR Tendances
LR <0.2 Pas de tendance à la corrosion
0.2≤ LR <0.4 Faible tendance
0.4 ≤ LR <0.5 Légère tendance
0.5 ≤ LR < 1.0 Tendance moyenne
LR ≥ 1 Nette tendance à la corrosion
Tableau.15 : Interprétation des valeurs d'indice de "Larson"
Source Indice de stabilité
"RYZNAR"
Indice de corrosion
"LARSON"
Observations
Creps 12.47 8.09
EAUX
AGRESSIVES
Ain Boumendjel 12.75 5.79
Parc Aux Jeux 13.8 5.63
Dar Smair 11.58 7.20
Tableau.16 : Résultats obtenus par le logiciel "EQUIL"
IV.3.4 Discussions des résultats
Après caractérisation des eaux des sources de Séraïdi, il s’avère, qu’elles
sont agressives pour les métaux. Il faut corriger cette agressivité (par aération
ou par neutralisation). La mise à l'équilibre par filtration se fait soit sur un
filtre neutralisant dont le réactif serait un matériau (produit soluble alcalin)
uniquement à base de carbonates de calcium, d'hydroxyde de calcium
(chaux),d'hydroxyde de sodium (soude caustique), ou de carbonates de
sodium, soit par une simple aération. Ce traitement va reminéraliser les eaux
et les adoucir contre la corrosion.
En conclusion quel que soit la destination des eaux de sources de Séraïdi,
elles restent toujours de bonne qualité.
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
Introduction
L’hydrochimie des eaux des sources du massif cristallin révèle des
faciès chimiques chloruré sodique.
Cependant l’origine de ces faciès chimiques est indéfinie, elle est
basée sur la composition physico-chimique des eaux. Cette
composition est conjugué entre les eaux de pluie (qui s’infiltres et
restent stockées dans les fissures des roches) et la géochimie de
l’aquifère. Un temps de séjour permet un échange bilatéral entre les
éléments géochimiques de la roche et ceux de l’eau de pluie.
A cet effet, nous avons développé un logiciel ( un premier essai ) de
traitement de données qui permet de partir de la composition physico
chimique des eaux de sources qui en effet sont des eaux de pluie qui
ont acquit leur chimisme a partir de l’encaissement.
Après traitement sur logiciel, la composition donne la nature des sels
qui étaient à leur origine.
V.1 Reconstitution en sels dissous
Après conversion des teneurs du mg/l au milléquivalent gramme par
litre, nous obtenons ce qu'on appelle les quantités en réactions .La
représentation se fait sur un diagramme rectangulaire où nous portons
les quantités en réactions des cations et des anions.
Les réactions des éléments chimiques permettent d'obtenir les sels
dissous qui ont permis d'obtenir ce chimisme.
Afin de définir l'origine du chimisme des eaux de sources de Séraïdi,
nous avons adopté la méthodologie de reconstitution en sels dissous
des minéraux lessivées par les eaux qui les traversent.
À partir des teneuses des éléments dissous dans l'eau nous essayons de
remonter à la géochimie du réservoir des sources de Séraïdi. La nature
géologique de la région d'étude révèle des calcaires métamorphiques
et le réservoir cristallin se trouve dans des cipolins fissurées.
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.2 Unités de concentration et de capacité
Comme nous avons besoin de connaître le nombre des ions à échanger
leur masse n'est guère utile ici - la concentration de ces ions doit être
convertie en unités "équivalentes", l'unité internationale correspondante
est eq·kg–1
.
On utilise généralement en pratique les "équivalents par litre" 𝒆𝒒 𝑳 , et
pour les concentrations faibles habituellement trouvées en traitement d'eau,
on utilise 𝒎𝒆𝒒𝑳 . D'autres unités sont toujours en cours dans certaines
régions du monde :
Nous présentons ici l'analyse de détail des substances minérales dissoutes
dans l'eau.
La figure.44 montre seulement les composants que l'on trouve dans la
plupart des eaux de surface ou de forage, et qui sont importants pour
le procédé d'échange d'ions.
Traditionnellement, on regroupe certaines de ces substances :
Ca++
+ Mg++
HCO3–
Cl
– + SO4
=
Figure.44 : Éléments composants des eaux de surface ou de forage
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.3 Logiciel de reconstitution en sels dissous
L’application est simple, on fait entrer les données en 𝒎𝒈𝒍 .comme
les réactions entre les éléments se fait en quantités en réaction r , le
logiciel convertit automatiquement les données en r ( 𝒎é𝒒
𝒍 ).
Après traitement, les sels reconstituants la composition chimique sont
directement lus. On s’aperçoit que pour chaque composition, le
logiciel permet de lire cinq (05) sels qui étaient à son origine. Une
bonne connaissance géologique confirme la géochimie de la roche
encaissante.
Figure.45 : Interface graphique du logiciel de reconstitution en sels dissous
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.4 Application
V.4.1 Reconstitution en sels dissous des eaux de sources
(Alioua Houssem Eddine. Mars 2016)
V.4.1.1 Reconstitution en sels dissous de la source CREPS
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− < 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
V.4.1.2 Reconstitution en sels dissous de la source AIN BOUMENDJEL
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.4.1.3 Reconstitution en sels dissous de la source PARC AUX JEUX
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑
−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
V.4.1.4 Reconstitution en sels dissous de la source DAR SMAIR
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.4.2 Reconstitution en sels dissous des eaux de source
(BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh.
AVRIL.MAI.JUIN 2011)
V.4.2.1 Reconstitution en sels dissous de la source EL ONSER
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− < 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
V.4.2.2 Reconstitution en sels dissous de la source CUREE
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− < 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.4.2.3 Reconstitution en sels dissous de la source LES ROMAINS
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−−
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− < 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
V.4.2.4 Reconstitution en sels dissous de la source OUM H’KIM
𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++
2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++
3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− < 𝒓𝑪𝒂++
4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑴𝒈++
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
V.5 Discussions des résultats
Nous avons appliqué ce mode de traitement à nos analyses
(Tableau.17) et à celle des études antérieures (Tableau.18). Il se
dégage les résultats du tableau (Tableau.19).On note que les sels
dominants et qui sont à l’origine de la composition chimique des eaux
de sources, sont toujours les même, autrement dit :
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
La géochimie des roches métamorphiques (Tableau .19) permet de
confirmer que la reconstitution en sels dissous donnée par le logiciel,
se trouve dans les roches des carbonates cristallines. On confirme
encore un fait que les sources du massif cristallin de l’Édough
proviennent probablement des eaux de pluie qui sont séjournées dans
les fissures des Cipolins.
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous
Creps
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Ain
Boumendjel
𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Parc
Aux Jeux
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑
−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Dar Smair
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++ 𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑−
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Tableau.17 : Genèse des éléments chimiques dissous (Mars 2016)
Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous
El Onser
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré magnésienne
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Curée
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+)
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
sulfaté calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Les
Romains
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Oum
H’kim
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Tableau.18 : Genèse des éléments chimiques dissous (Avril. Mai. Juin 2011)
CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH
Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous
Creps
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Ain
Boumendjel
𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Parc
Aux Jeux
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑
−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Dar Smair
𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++ 𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
−− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑−
chloruré sodique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
El Onser
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré magnésienne
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Curée
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+)
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
sulfaté calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,
Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Les
Romains
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Oum
H’kim
𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++
𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒
—
chloruré calcique
Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒
, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl
Tableau.19 : Genèse des éléments chimiques dissous (2011 + 2016)
V.6 Conclusion
Le logiciel proposé est programmé pour la première fois, il reste à
l’essai et à l’amélioration.
Cependant les premiers essais sur les eaux de sources du massif de
l’Édough sont encourageants.
CONCLUSION GÉNÉRALE
Cette campagne a concerné les eaux cristallines du massif de
l’Edough, et en particulier les eaux dde sources du village de Seraidi.
Grace à la situation géographique de la région de Séraïdi, avec une
altitude dépassant les 800 m et une température moyenne annuelle de
15°, la région d’étude reçoit beaucoup de pluies et souvent des chutes
de neige.
Le climat méditerranéen marque cette région, avec des valeurs de
précipitation moyenne annuelle dépassant les 978,93 mm/an observée
à la station Séraïdi. L’infiltration représente 18% du taux de
précipitation.
L’étude hydrochimique nous permet de mieux comprendre l’influence
de différents facteurs sur la qualité des eaux de sources étudiées. Le
traitement des données par diagrammes et logiciel, montre un faciès
chimique dominant : chloruré sodique, provenant de la géochimie des
roches cristallines et de
l’attaque par le 𝐶𝑜2 dessous dans l’eau de pluie.
Quant à la gestion de la qualité de ces eaux, elle parait satisfaire tous
les usages. La qualité des eaux répond aux normes de l’AEP. Le
diagramme de Wilcox indique que les eaux des sources de Séraïdi
sont bonnes à l’irrigation. Cependant elles restent agressives pour les
conduites (corrosion des métaux).
Le logiciel proposé permet de reconstituer les sels à l’origine de la
composition chimique des eaux. Le premier essai est fait sur les eaux
du massif cristallin de l’Édough. Les résultats sont encourageants pour
d’autres applications
BIBLIOGRAPHIE
- A. FOUCAULT ET J.-F. RAOULT, 1984. Dictionnaire de Géologie.
Edition Masson.
- A. HANI, L. DJARBRI & J. MANIA. "Etude des caractéristiques
physico-chimiques dumassif cristallophyllien de Séraïdi (nord-est
Algérien)". Hard Rock Hydro systems.(Proceedings of Rabat Symposium
S2, May 1997).p47
- AFNOR. LA CHIMIE ANALYTIQUE - t.2 : échantillonnage,
méthodes générales d’analyse et réactifs. Recueils de normes. CD.
Novembre 2006.
- BOUCHERIT ABDELMADJID & GUERFI FATEH. "Aspects
quantitatif, qualitatif et socio-économique de quelques sources de Séraïdi
(Nord - Est algérien)". MEMOIRE DE MASTER.Univérsité Badji
Mokhtar Annaba.2010/2011
- BOULAKOUD ZOHEIR. "VARIATIONS QUANTITATIVES ET
QUALITATIVES DES RESSOURCES EN EAU DES NAPPES
SUPERFICIELLES DE LA REGION DE ANNABA". Mémoire de
Magister. UNIVRSITÉ BADJI MOKHTAR – ANNABA.75p
- Dr CHABOU MOULLEY CHARAF. Département: Science de la terre.
LMD: Science de la terre et de l’univers-Géoscience. Module: Nature Des
Enveloppes Terrestres. Univérsité Ferhat Abbas. Sétif.
- ÉRIC GILLI. CHRISTIAN MANGAN.JACQUES MUDRY.
"Hydrogeologie.Objets, méthodes, applications".Dunod.2𝑒𝑚𝑒 édition.29p.
- HADDAD H., GHOUALEM H. Caractérisation Physico-Chimique Des
Eaux Du Bassin Hydrographique Cotier Algérois. Laboratoire
D’électrochimie, Corrosion, Métallurgie Et Chimie Minérale. Faculté De
Chimie. Université Des Sciences Et De La Technologie Houari
Boumediene. El-Alia Bab-Ezzouar.Bp32. Alger. Algérie.162p
- HANI.A, 2003, "Analyse méthodologique de la structure et des processus
anthropiques : application aux ressources en eau d’un bassin côtier
méditerranéen", thèse de doctorat d’état, Es. Sciences, Université
d’Annaba, 213 p.
- HILLY, J., 1962, " Etude géologique du massif de l’Edough et du Cap de
Fer (Est constantinois)" Bull. n°19 carte géologique Algérie, Alger, 339p.
- JEAN RODIER. BERNARD LEGUBE NICOLE MERLETET
COLL .L’analyse de l’eau.9eme édition. DUNOD. 3p
- SUZANNE OUANDAOGO/YAMEOGO. "RESSOURCES EN EAU
SOUTERRAINE DU CENTRE URBAIN DE OUAGADOUGOU AU
BURKINA FASO QUALITE ET VULNERABILITE". UNIVERSITE
D’AVIGNON ET DES PAYS DE VAUCLUSE.84p
- JEAN-LOUIS CHAUSSADE. GERARD MESTRALLET."MEMENTO
TECHNIQUE DE L’EAU".Degrémont. Dixiéme édition.35p.
BIBLIOGRAPHIE
- Les cartes utilisées
Carte topographique ‘SERAIDI’ : 1/25.000 ( NOS ) 3-4.
- Sites Internet consultés
http://www.univ-avignon.fr/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Accueil
http://www.futura-sciences.com/
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