Role d’Une Sebkha Des Hautes Plaines Constantinoises

7/25/2019 Role dUne Sebkha Des Hautes Plaines Constantinoises

1/138

1

REPUBLIQUEALGERIENNEDEMOCRATIQUEETPOPULAIRE

MINISTREDELENSEIGNEMENTSUPRIEURETDELARECHERCHESCIENTIFIQUE

NDORDRE:SERIE:

FACULT DES SCIENCES DE LA TERRE, DE LA GEOGRAPHIEET DE lAMNAGEMENT DU TERRITOIRE

DEPARTEMENTDESSCIENCESDELATERRE

MMOIRE DE MAGISTERE EN GEOLOGIEOPTION HYDROGOLOGIE

THEME

ROLE DUNE SEBKHA DES HAUTES PLAINES CONSTANTINOISES

DANS LHYDROGEOLOGIEREGIONALE

Prsent par

LAZHAR FERHAT

Membres du Jury :

Prsident R.MARMI Professeur lUniversit de ConstantineRapporteur A.ISSAADI Professeur luniversit dAlgerExaminateur M.R.MENANI Professeur luniversit de BatnaExaminateur N.CHABOUR Matre de confrences luniversit de Constantine


2/138

2

-Avant propos-

Situ dans la rgion de Batna, le systme hydrogologique dEl Madher appartient un

site gologique de transition entre le Tell intrieur et les bassins sahariens septentrionaux.

Les terrains msozoques y sont subsident Jurassique carbonat et Crtac carbonat

intercal de marnes et de grs. Structurs en vastes plis intensment fracturs, les

synclinaux sont de vastes combes remplies de sdiments tertiaires principalement marno-

grseux et argilo-grseux, disposs sur un Miocne transgressif.

Ces caractristiques gologiques des hautes plaines sud-constantinoises, annoncent des

units hydrogologiques aquifre multicouche des sables graveleux et alluvions mio-plio-

quaternaires, fonctionnement cependant systmique avec les carbonates sous-jacents.

Laquifre thermale du synclinal del Madher est aliment par les massifs

intensment fissurs sans exutoires ; tandis que dautres massifs mettent jour la dcharge

de leur aquifre. Ainsi, le bassin hydrogologique dEl Madher, qui sapparente davantage

aux bassins mridionaux que septentrionaux, annonce la caractristique hydrogologique

des bassins hydrogologiques mridionaux du domaine sud-atlasique.

Outre la configuration daquifre multicouche, les bassins des hautes plaines sud-

constantinoises prsentent une seconde particularit, voire, des bassins endoriques

plans deau connects par les rseaux hydrographiques. Laspect gomorphologique avec

les dpressions fermes des sebkhas et chotts (bassins endoriques) est subsquent la

morphotectonique et au climat semi-aride fort pouvoir vaporant avec une nuance sub-

humide.

En contexte environnemental, du fait du fonctionnement systmique des bassins, le

milieu superficiel salinit leve affecte notablement la potabilit de la ressource

souterraine. En surface, les sols desschs la moiti de lanne sont encrots.Parmi les quelques travaux portant sur le systme hydrogologique dEl Madher, une

approche diffrente est prsente dans ce travail travers le cycle de leau.

Le thme de ce sujet ma t suggr Mr Ali Kassir, Dpartement des Sciences de la

Terre, Universit de Constantine. Je tiens lui exprimer ma gratitude.

Au terme de ces travaux, jexprime toute ma gratitude au Professeur Abderahmane

Issaadi, Dpartement des Sciences de la Terre Universit dAlger, davoir accept de

diriger mes travaux.


3/138

3

Je remercie vivement Monsieur Ramdane Marmi, Professeur, Dpartement des

Sciences de la Terre, Facult des Sciences de Terre, de la Gographie et de

lAmnagement du territoire, Universit Mentouri, pour lhonneur quil me fait en

Prsidant le Jury de cette thse.

Je remercie le Professeur Mohammed Rda Menani, Dpartement des Sciences de la

Terre, Facult des Sciences, Universit de Batna, pour le plaisir quil me fait en acceptant

daccepter dexaminer mon mmoire dethse.

Cest avec beaucoup de bonheur que jexprime toute ma gratitude Mr Nabil Chabour,

Matre de Confrences, Dpartement des Sciences de la Terre, Universit de Constantine,

davoir accept dexaminer mes travaux.

Je tiens remercier tous mes amis du Dpartement des Sciences de la Terre, Universit

de Constantine, et S. Bencer du Dpartement de lHydraulique, Universit de Batna,pour

lamiti et le soutien moral quils mont constamment apports au cours de mes travaux.

Il mest agrable dadresser mes remerciements mon pouse, mes enfants, ainsi

qu toute ma famille, pour mavoir constamment encourag persvrer et finaliser ces

travaux.

Je ne saurais oublier de remercier mes amis et mes collgues de Batna et deConstantine pour leur soutien moral permanent.

mes chers et regretts Parents la mmoire de ma Sur chrie


4/138

4

SOMMAIRE

Chapitres PageIntroduction gnrale 6Prsentation gographique 8

Partie I : Environnement gologique et gomorphologie 9

Chapitre I : Environnement gologique 101-1 : Introduction 111-2 : litho stratigraphie 121-2.1 : Le Msozoque 131-2.2 : Le Cnozoque 141-3 : Structuration des sries. 161-4 : Conclusion 18Chapitre II: Cadre gomorphologique 192-1 : Introduction 202-2 : Cadre morpho tectonique 212-2.1 : Formations du Pliocne et du Quaternaire 212-2.2 : Mise en place de lendorisme dans les hautes plaines 242.3 : Caractristiques morphologiques de la plaine dEl Madher 252-3.1 : Hydrographie 262-3.2 : Dlimitation et primtre du bassin 27

2-3.3 : Hypsomtrie du bassin dEl Madher 292-3.4 : Indices de pente 322-3.5 : Densit de drainage 332-4 : Discussion et conclusion 33

Partie II : Modalits de recharge et hydro cinmatique du bassinhydrogologique dEl Madher

35

Chapitre III : Rgime climatique et dynamique des eaux superficielles 363-1 : Introduction 373-2 : Le bassin DEl Madher 37

3-3 : Les facteurs climatiques 393-3.1 : La temprature 393-3.2 : La pluviomtrie 443-3.3 : Indices climatiques 523-3.4 : Dficit dcoulement 583-4 : Bilan hydrique 653-4.1 : Mthode de Thornthwaite 653-4.2 : Estimation du volume deau ruissel 653-4.3 : Estimation du volume deau infiltr 663-4.4 : Estimation de laire dalimentation du bassin 673-5 : Conclusion 67

Chapitre IV : les systmes aquifres du bassin hydrogologique 684-1 : Introduction 69


5/138

5

4-2 : description du bassin hydrogologique 694-2.1 : Dlimitation gographique 704-2.2 : Les conditions hydrogologiques des aquifres 724-3 : Les systmes hydrogologiques 764-4 : Hydrodynamique de la nappe superficielle 78

4-4.1 : Variabilit spatio-temporelle de la charge hydraulique 784-4.2 : Paramtres hydrodynamiques du rservoir Plio -Quaternaire 814-3 : Conclusion 82

Partie III : Approche fonctionnelle du systme hydrogologique dubassin dEl Madher

83

Chapitre V : Hydrogochimie et environnement 845.1 : Introduction 855.2 : Influence des paramtres physico-chimiques sur laminralisation de leau

85

5-2.1 : Paramtres physiques 865-3 : Hydrogochimie 915-3.1 : Effets dions apparis 925-3.2 : Complexassions des ions 925-3.3 : Minralisation de leau 935-4:Caractristiques chimiques des aquifres du bassinhydrogologique dEl Madher.

94

5-5 : Echange cationique 985-6 : Le cycle de leau 1015-7 : Conclusion 103

CONCLUSION GENERALE104

Liste des Tableaux 106Liste des Figures 108REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 111ANNEXES 117


6/138

6

INTRODUCTION GENER LE

Rgionalement, du fait de leur appartenance lavant-fosse de la chane

des Maghrbides, les hautes plaines constantinoises composent un

domaine de transition entre latlas tellien et latlas saharien. Les bassins

sdimentaires prsentent la spcificit de subsidence des formations. Par

voie de consquence la lithologie msozoque, fort puissante, est assez

htrogne composition calcaro-marneuse intercale de grs et

tectonique plastique et cassante de grande envergure. La sdimentation

tertiaire y est galement trs puissante, remplissage bien spcifique au

milieu.

Morphologiquement, les plaines, daltitude moyenne 940 m, prsentent la

particularit dune organisation en cuvettes plans deaux sals et

rseau hydrographique mal organis. En priode pluvieuse, les sebkhas et

les chotts coulent le surplus en eau les unes vers les autres, tels des

vases communicants, le long de la ligne des effondrements msozoques.

Ce systme hydrographique est aliment par la mise en crue des Oueds et

semble soutenu par la nappe superficielle de la couverture mio-plio-

quaternaire et les mergences karstiques. Lexistence des plans deau

sale est la consquence dun climat semi-aride aride, pluviosit faible,

entre 250 et 350 mm/an, concentre entre le mois de Fvrier et le mois de

Mars, parfois capricieuse pouvant atteindre un minimum de 150 mm/an ou

un maximum de 500 mm/ an. Pourtant, dans cette rgion faible pluviosit,

mergent de la couverture plusieurs sources froides de la nappe

superficielle et quelques sources karstiques, froides et chaudes ; vritable

paradoxe entre la ressource renouvelable et la ressource souterraine.

Notre contribution ltude du cycle de leau dans les hautes plaines sud

constantinoises, sintresse la zone dEl Madher proximit nord de

Batna.


7/138

7

Ltude sarticule autour de trois axes: gologie et consquences

gomorphologiques, modalits de recharge du bassin hydrogologique dEl

Madher, et approche fonctionnelle du systme.

- Dans la premire partie, travers la composition lithologique et la

structuration des formations, il nous sera possible didentifier le bassin

hydrogologique dEl Madher. Par la suite, le contexte morphologique est

trait afin de dfinir les caractristiques morphomtriques et

hydrographiques du bassin superficiel.

- Dans la seconde partie, le traitement des donnes climatiques

permettra de corroborer la dlimitation structurale du bassin

hydrogologique, travers laire dalimentation. Les donnes gophysiques

et le traitement des essais de pompages aideront prciser lenvergure

des failles et les conditions aux limites des nappes de la couverture mio-

plio-quaternaire.

- La troisime partie est complmentaire aux deux premiers volets.

Lhydrochimie des eaux de forages, de laquifre superficiel, et de la source

thermale Mazouala, apportera des informations sur la relation hydraulique

entre les aquifres du systme.

Dans une approche environnementale, la contamination de la ressource

en eau souterraine par les sebkhas est recherche dans le but daffiner le

schma conceptuel du cycle de leau, voire, le fonctionnement systmique

du bassin hydrogologique.


8/138

8

PRESENTATION GEOGRAPHIQUE

De part leur particularit structurale davant-pays, les hautes plaines constituent un

couloir topographique entre les chanes septentrionales de lAtlas tellien et les chanesmridionales de lAtlas saharien, morcel en plusieurs bassins direction orographique

globale NE-SW consquente la structuration des formations.

Ainsi, dans les hautes plaines sud-constantinoises, le bassin dEl Madher situ 15 km

au Nord de Batna est bord lOuest par les monts de Batna daltitude moyenne 1800 m,

au Nord par les massifs Azem, Toumbait, daltitude moyenne 1200 m, et au Sud par le

Djebel Bou Arif, vaste anticlinal daltitude 1746 m. Entre ces reliefs, la plaine slve en

moyenne 950m (Fig. 1).La vgtation forestire assez dense est rpartie entre la partie Ouest et Sud du bassin.

Lhydrographie est assez spcifique et consiste en un rseau de cours deau endorique

dbouchant vers les nombreux plans deau sale.

Figure 1b : Situation gographique du bassin dEl Madher


9/138

9

PARTIEI

ENVIRONNEMENT GEOLOGIQUE

ET

GEOMORPHOLOGIE


10/138

10

CHAPITRE IENVIRONNEMENT GEOLOGIQUE


11/138

11

CHAPITRE I :ENVIRONNEMENT GEOLOGIQUE

1.1- Introduction

Le domaine des hautes plaines appartient lavant-fosse de la chane des

Maghrbides.

Lavant-fosse est dfinie (Foucault et Raoult, 1980) comme tant une rgion

dprime bordant vers lextrieur ou du ct de lavant pays autochtone, une chane

de montagne dans sa phase finale de plissement. Lavant-fosse se remplit de

sdiments provenant de lrosion des reliefs naissants. La formation sdimentaire

dtritique, dpaisseur notable, dpose dans une zone orognique en fin de

tectonisation, est compose en partie de couches turbiditiques, mais aussi decouches terrignes non turbiditiques (grs et conglomrats), disposes en

discordance avec les couches sous-jacentes.

Lors des phases de lorogne alpin ou plus prcisment des maghrbides, la

tectonique miocne de raccourcissement gnralise, a eu pour effet les structures

plisses de grande envergure. Tandis que les crises tectoniques cassantes du Plio-

Quaternaire, ont structur en effondrements ou grabens et en horsts les formations

carbonates.

De part sa situation palogographique et structurale (Fig. 2), le domaine des

hautes plaines sud-constantinoises sapparente au Tell intrieur mais surtout

lAtlas saharien. Ainsi, la particularit du domaine des hautes plaines sud-

constantinoises rside dans sa situation davant-pays autochtone ou stable, sries

sdimentaires msozoques paisses, structures dorientation E-W (Tortonien), et

accidents dcrochants snestres NNE-SSW et E-W correspondant des

coulissements anciens actifs jusqu lactuel (Wildi, 1983).

Les plissements atlasiques de direction SW-NE, de style isopaque, dfinissent ici

les massifs de lAurs, les monts du Hodna, et ceux du Belezma. Cet ensemble de

structures en exergue, marquant la limite mridionale de lAurs la flexure sud-

atlasique, contraste avec ldifice des nappes telliennes septentrionales.


12/138

12

Dans la rgion de Batna, les structures de tectonique souple sont sillonnes par

des failles la faveur desquels apparaissent les faisceaux jurassiques, des failles

transverses aux structures de direction NW-SE, et des failles N-S N20.

Parmi les travaux portant sur la gologie de lavant pays autochtone de lAlgrieorientale (Laffitte, 1939 ; Vila, 1978, 1980 ; Bureau, 1970, 1971,1972), la

description gologique de la rgion de Batna est amplement synthtise des travaux

de Vila.

1.2- Lithostratigraphie

Au point de vue palogographique, la rgion de Batna appartient au domaine

autochtone ou parautochtone aursien (Fig 2). De part sa situation structurale

chelle rgionale (avant-fosse des Maghrbides), les dpts consistent en des

formations fort subsidentes du Nord vers le Sud. Ce phnomne est amplifi en

zone septentrionale par les importants laminages qui affectent les formations

parautochtones.

Figure 2 : Esquisse structurale du Nord-est Algrien (Daprs Wildi, 1983)


13/138

13

Lenvironnement gologique du secteur dtude comprend les formations

msozoques, et les formations Nognes. Notons que lEocne en affleurement au

Nord-ouest de Batna appartient lunit sud-stifienne (Fig. 3).

1.2.1- Le Msozoque

a- Trias

Le Trias est compos de marnes barioles et gypseuses, ainsi que de dolomies et

dophites.

b- Jurassique

Le Jurassique infrieur, dpaisseur 250 m, est dans lensemble calcaro-dolomitique, marqu par un hard-ground. En zone septentrionale, telle qu Ain

Yaghout, le Lias suprieur comprend des carbonates et des marnes.

Le Jurassique moyen est caractris par une barre de calcaires argileux fins

silex clairs ou bruns avec la base des niveaux silex noirs. Le Jurassique

suprieur qui affleure dans lanticlinal du ravin bleu et au Djebel Sarif, est compos

de calcaires noduleux, argileux rouge de lie de vin, passes verdtres. Au sommet,

la formation prsente un ensemble marno-calcaire.

c- Crtac

Les formations du Crtac infrieur et suprieur sont respectivement dtritiques

(silto-grseux), et marno-calcaires.

- Crtac infrieur

Du Berriasien au Valanginien, la sdimentation est plitique petits bancs

grseux. Ces dpts sont en rapport avec les structures tangentielles, notamment,

dans la zone dAin El Ksar.

Au Barrmien la srie infrieure est dominante calcaro-dolomitique (Djebel

Toumbait). Cest une formation complexe organise en grosses barres calcaro-

dolomitiques intercalations argileuses ou argilo-silteuses, ainsi que des niveaux de

grs. Au Djebel Bou Arif, le Barrmien, dpaisseur environ 400m, comprend 150


14/138

14

m environ de grs massifs blancs stratifications obliques et entrecroises plages

ferrugineuses, 70 m de calcaires grseux noduleux gris blanchtres, ainsi que des

dolomies cryptocristallines gris blanchtres passes de dolomies de plus en plus

grseuses vers le sommet ciment argilo-carbonat, dpaisseur 200m.LAptien est compos de marnes et de calcaires. Les marnes dpaisseur 70m

contiennent des niveaux calcaires vers le sommet, surmontes de calcaires

dpaisseur plus importante (environ 350m).

LAlbien est reprsent par une srie denviron 250 m dpaisseur, constitue

dalternance dargiles, grs, et dolomies. Vers le haut, la srie devient marneuse et

montre des intercalations de calcaires. Cette formation est marque par un hard-

ground.

- Crtac suprieur

Les formations du Crtac suprieur de la rgion de Batna ont t observes

uniquement dans lanticlinal du Djebel Bou Arif. Le Cnomanien, dpaisseur

environ 650 m, est dominante marneuse. Ces sdiments sont intercals de barres

marno-calcaires et calcaires marneux formant des crtes pendage subvertical au

niveau du flanc nord du Djebel Bou Arif.

Le Turonien, dpaisseur autour de 450m, est compos dune alternance de

marnes et de calcaires. Cette formation affleure largement sur le flanc sud du Djebel

Bou Arif. Le Snonien nest connu quau Sud de Batna, El Kantara, o il constitue

une formation calcaire de plate-forme trs paisse (1600 m).

1.2.2- Le CnozoqueLe Cnozoque comprend lEocne des formations allochtones sud-stifiennes et

la couverture nogne aux formations autochtones, dpaisseur variable (en

moyenne 400m).

a- Eocne

Cette formation dpaisseur autour de 100m, est compose de calcaires

dtritiques (quartz et galets de silex noirs), surmonts de calcaires massifs.


15/138

15

Figure 3 : Cadre gologique de la rgion de Batna

[Extrait de Carte structurale de la chane alpine dAlgrie orientale et des confins algro-

tunisiens , 1/500.000 (Vila, 1978)]

Roches rcentes et cycles postrieurs Formations parautochtones ou autochtones du Hodna,au Burdigalien infrieur du Nord des Aurs et de la zone des diapirs


16/138

16

b- Nogne

- Miocne marin

Il affleure au Sud du Djebel Bou Arif et des monts de Batna en un cycle

nettement discordant qui recouvre les formations du Secondaire. La srie comprenddes conglomrats la base dge Aquitano-Burdigalien, observs la Mechta

Mezzari, au pimont sud du Djebel Sarif, et sur le flanc NE du Bou Arif. Ces dpts

sont surmonts de sdiments marno-grseux du Burdigalien-Langhien ; il sagit de

grs roux calcareux, et alternance dargiles silteuses gypseuses, grs et de marnes

bleues, observe au Nord-ouest et autour du Djebel Bou Arif.

-

Mio-pliocne continental

De puissance autour de 400m, le Mio-pliocne constitue un ensemble

htrogne. Il est compos de conglomrats gros graviers, argiles rouges, marnes,

calcaires grseux, et grs alterns dargiles gypsifres. Au sommet, la srie montre

des argiles intercalations calcaires pliocnes.

1.3- Structuration des sries

chelle rgionale, les hautes plaines constantinoises constituent une zone

subsquente lorogense alpine en Algrie orientale (Fig. 4).

Figure 4 : Esquisse structurale de la berbrie (Caire, 1966)


17/138

17

Cet ensemble de formations a t structur en vastes plis intensment fractures,

et disloqus en effondrement et en horsts avec lapparition de failles transverses par

rapport aux alignements structuraux atlasiques, lors des crises tectoniques mio-

pliocnes.En consquence, le bassin hydrogologique dEl Madher constitue un systme

fonctionnement assez complexe. Il sagit dun vaste synclinal limit par deux

structures anticlinales ; au Nord, lanticlinal des monts de Batna de direction SW -

NE, cur jurassique, et au Sud, lanticlinal du Djebel Bou Arif, cur

nocomien. Les structures sont affectes par de nombreuses fractures transverses,

de direction gnrale NW-SE, damplitude variable. Le trias extrusif affleure la

faveur des accidents (Fig. 3). Les structures effondres ont subi les dcrochements

des massifs bordiers au flanc nord.

Lexamen de la carte gologique et de la carte topographique dEl Madher

permet de constater un accident de direction NW-SE entre le Djebel Bou Arif

passant par El Madher et se prolongeant au Djebel Sarif, ayant occasionn le

coulissement du Kef Tfouda et du massif Tafraout. Entre le Djebel Toumbait et Kef

Tfouda. Dautres structures parallles cet accident mais de moindre envergure ont

affect le massif Tafraout et dautres petits massifs.

Lors de la tectonique de dtente, le rejeu des failles N-S avec dcrochements a

eu pour consquence lenfouissement des structures effondres, Ain Skhouna,

source thermale mise jour au travers de la couverture en est un indice. Ceci amne

supposer que laquifre thermale devrait dcharger partiellement ses eaux au

travers de la couverture la faveur des fractures N-S, entre le Djebel Azem et le

Djebel Tafraoui, ainsi qu la terminaison est de lanticlinal du Bou Arif, dans lesecteur de Boulhilet, entre Chemora et Djebel Fedjoudj.

Par ailleurs, parmi les nombreux reliefs carbonats du secteur dEl Madher, et

compte tenu de lintensit des fractures qui les affectent, certains massifs ont

dvelopp des aquifres des karsts gravifiques, dautres alimentent laquifre

karstique profond travers les failles de grande amplitude.


18/138

18

1.4- Conclusion

Les crises tectoniques ayant structur en vastes plis trs fracturs les ensembles

subsidents calcaires et marno-calcaires msozoques ont permis la mise en place sur

des superficies notables les sdiments de couverture.Ainsi, en contexte hydrogologique, lenvironnement gologique de la plaine

dEl Madher prte penser dun systme hydrogologique multicouche des

carbonates fracturs et des sdiments dtritiques de couverture, modalits

dinfiltration la fois diffrentes et communes.


19/138

19

CHAPITRE IICADRE GEOMORPHOLOGIQUE


20/138

20

CHAPITRE II:CADRE GEOMORPHOLOGIQUE2.1- Introduction

Gologiquement, les hautes plaines constantinoises appartiennent lavant-fosse.

La structuration des formations confre ce domaine le caractre original de

synclinaux levs entre les grandes structures anticlinales. Dans lensemble, les

hautes plaines constantinoises se prsentent en large couloir topographique E-W

(Benazzouz, 1986), compos de plusieurs dpressions.

Les hautes plaines sud-constantinoises sparent ainsi, lAtlas tellien qui les

domine faiblement de lAtlas saharien qui se soulve fortement dans lAurs

signifiant le cur de latlas saharien. Parsemes de chanes de montagnes qui

slvent entre 1100 et 1700 m, laltitude des hautes plaines atteint 800 1000m.Les montagnes qui couvrent le cinquime de la surface, cloisonnent les dpressions

fermes avec leurs sebkhas.

Dun point de vue gomorphologique, lvolution orohydrographique de ce vaste

bassin, troitement lie aux cycles drosion succds depuis le Plio-Quaternaire, a

abouti la formation de plusieurs bassins E-W draines par des cours deau

rgime endorique, et des petites dpressions combles deau sale. Dans cette

rgion, climat typiquement semi-aride, les terrains quaternaires contiennent

frquemment des crotes calcaires.

Les plaines sud-constantinoises prsentent la particularit dun rseau

hydrographique en relaye ; tels que le chott Gadane reli plus au Nord au chott

Tinnsilt ( proximit de sebkhet Ez Zemoul) par un bras de chotts, et Garaat Ank

Djemel relie proximit nord Garaat Maghzel.

Cet ensemble dlments conduit une description, mme succincte, des

ensembles morphostructuraux du bassin des hautes plaines et de la particularit du

rseau hydrographique. Par la suite, la morphomtrie gouvernant les coulements

actuels dans le bassin dEl Madher, il importe den dfinir les caractristiques.

2.2- Cadre morphotectonique

Les hautes plaines constantinoises, ont t modeles au cours de la tectonique

tertiaire et quaternaire. Les synclinaux constituent de vastes et profondes


21/138

21

dpressions o se sont dposs les sdiments dtritiques au cours du Mio-plio-

quaternaire.

Lors du Plio-Quaternaire, le rseau hydrographique sorganise partir des fosss

tectoniques qui vont lacheminer progressivement vers le Nord, en attirant versleurs bassins les eaux de lensemble du versant septentrional des Aurs, du

Belezma, au Sud Ouest, et des monts dAin Beida lEst (Benazzouz, 1986). Ce

vaste rseau hydrographique ainsi form, affectera, au cours des temps, la

morphologie des hautes plaines.

En un premier cycle, au cours du Villafranchien, il y eut un coulement fluviatile

de type exorique, marqu par des priodes daccumulation et des priodes de

creusement ayant engendr un tagement de glacis ou de terrasses (Benazzouz,

1986).

Du Quaternaire moyen lactuel, le second cycle est marqu par une dgradation

progressive de lcoulement favorise par lasschement climatique, qui sachve

avec la mise en place de petits bassins endoriques voluant par la suite en pays de

sebkhas.

2.2.1- Formations du Pliocne et du Quaternaire

- Glacis polygniques nappant les reliefs

Cest la forme de relief la plus caractristique des hau tes plaines constantinoises.

Ils correspondent des surfaces trs faiblement pentes prs des plaines et dont la

pente augmente progressivement vers la montagne.

Les glacis sont recouverts dun matriel classique faiblement calibr et trsfragment vers le bas devenant plus anguleux et plus grossier vers le haut (Fig. 5a et

b).

En profondeur, les traces dencrotements sont frquentes et prsentent

habituellement un aspect de crote feuillete attribue au Tensifien. Leur pandage

sur les crotes villafranchiennes est clair. Leur accord beaucoup plus progressif

avec les formations plus rcentes pose le problme de leur fonctionnement.


22/138

22

En effet, au moment des fortes pluies de printemps ou de gros orages dAot

Septembre ces glacis sont localement le sige dun coulement en nappe avec

remise en mouvement de nombreux galets et du limon superficiel.

Les consquences peuvent tre catastrophiques pour les cultures des zonesbasses. Aussi, ces glacis sont-ils incultes et livrs au pturage sauf pour ceux qui

font lobjet dune tentative de reboisement en pins. La vgtation naturelle est la

steppe Armoise et lalfa.

Les crotes calcaires attribues au Villafranchien par corrlation avec celles de la

rgion de Stif, occupent les versants sud du Djebel Bou Arif o quelques

affleurements massifs pargns par lrosion tmoignent dun vaste glacis inclin en

pente trs douce vers le Sud. Des formations analogues existent prs du Djebel Sarif

mais leur organisation en glacis est moins vidente.

Figures 5a : Paysages types en zone sub-humide (Ghachi, 1986)


23/138

23

Figures 5b : Paysage type en zone sub-humide (Ghachi, 1986)

- Cnes dboulis

Sous cette dnomination ont t regroupes les vastes zones dpointage de

blocs, infods aux pentes abruptes du Djebel Bou Arif. Les orages violents les

ractivent priodiquement mais ne semblent gure modifier leur conformation

gnrale.

-

Sebkhas, chotts et sols salsDurant la priode des hautes eaux, les sebkhas (Djenndli, Ez Zemoul, Ank

Djemel) et les chotts sont rgulirement inonds; une crote de sel les recouvre

lt.

Par ailleurs, les sebkhas sont dpourvues de toute vgtation ; alors que

les chotts contiennent une vgtation caractristique, les Salsolaces, parfois

prsents autour des playas.

Les bordures de sebkhas ou lunettes, se forment la suite de lactivit fluviatile

et olienne. Dans les hautes plaines sud-constantinoises, les bordures des chotts et

des sebkhas (par exemple le chott Gadane et de sebkhet Djenndli), daspect

dissymtrique, occupent de vastes surfaces surleves de 0,5 1 m au dessus du

niveau originel, et prsentent une pente ravine.

Lobservation de la lunette sur terrain rvle des amas de sables calcareux et de

poussires limoneuses, mls des dbris de coquilles de Gastropodes ou aux

vgtaux, tmoins dune poque olienne typique dun climat sub-dsertique.


24/138

24

- Terres arables, formations de pentes, alluvions anciennes et Quaternaire

indiffrenci

Cette dnomination regroupe les zones plates limoneuses des hautes plaines et les

placages observables des altitudes varies jusque sur les hauteurs du Djebel BouArif. Ces limons supportent des sols bruns propices aux cultures.

Les formations composes de sables gris, de limons et de graviers sont localises

sous la valle de lOued Chemora effluent de lOued Taga.

2.2.2- Mise en place de lendorisme dans les hautes plaines (daprs

Benazzouz, 1986)

Sur la gomorphologie des hautes plaines sud-constantinoises portant sur sebkhet

El Tarf, Benazzouz (1986) dcrit les processus lorigine du dveloppement des

nombreuses sebkhas et chotts (Fig. 6). Selon ce mme auteur, la frquence des

sebkhas travers les hautes plaines est en troite relation avec un niveau de base

rgional gouvernant les coulements superficiels.

Linclinaison topographique gnrale vers le Nord suggre une organisation du

rseau hydrographique dversant ses eaux dans les dpressions de taille variable.

Cependant le model topographique, rsultant de la morphotectonique, diverge

localement ; il sensuit des coulements de direction prfrentielle. Par exemple

dans la rgion sud-est des hautes plaines, au Sud dAin Mlila, le rseau

hydrographique scoule vers lEst pour sebkhet Tarf fond port 834-830 m

daltitude, ou vers lOuest pour sebkhet Djenndli 870m daltitude et sebkhet Ank

Djemel 826 m daltitude dans le pays du Boulhilet.Une analyse topographique au moyen de photographies ariennes, et du profil en

long du rseau hydrographique du Sud-Constantinois, a permis dapporter des

prcisions sur lhistoire gomorphologique des hautes plaines. En effet, selon

Benazzouz (1986), la srie de seuils qui entrecoupent le profil en long

correspondent lemplacement actuel des sebkhas. Cet tat de fait constitue la

caractristique dun relief jeune dont lvolution nest pas accomplie.


25/138

25

Figure 6. Rseau hydrographique des Hautes plaines sud constantinoises (simplifie).Daprs. Reconstitution du rseau hydrographique fossile travers les Hautes plaines sud

constantinoises, (Benazzouz, 1996)

Par ailleurs, les sebkhas et chotts prsentent une relation hydraulique entretenue

par les seuils, tels des vases communicants. Une analyse des seuils a permis de

retrouver les modalits de lcoulement fossile des hautes plaines (Fig. 6).

2.3- Caractristiques morphologiques de la plaine dEl Madher

La plaine dEl Madher, est un bassin qui jouxte lOuest les monts de Batna

daltitude moyenne 1482 m, Belkhez, Baadach, Sarif, au NW Koudiat Tfouda, au

Nord-Est le Djebel Toumbait et au SE lanticlinal du Djebel Bou Arif culminant

1744 m. Au centre, de la plaine dEl Madher, se dresse le Djebel Tafraout la

faveur de deux structures coulissantes. Cet ensemble de reliefs merge de la

couverture Mio-plio-quaternaire du synclinal msozoque, celui-ci considr ici en

tant que soubassement de la plaine El Madher (Fig. 7). Quelques horsts de petite

superficie mergent la faveur des failles.

Cet ensemble de reliefs dessine les limites du bassin dEl Madher, de primtre

environ 57 km.


26/138

26

2.3.1- Hydrographie

Dun point de vue hydrographie, la plaine dEl Madher daltitude 800 1000 m,

est draine lOuest par lOued El Madher, effluent de lOued Gourzi, et lEst par

lOued Chemora, effluent de lOued Fedhala (Fig. 7).Les sebkhas de cette rgion se singularisent par une communication entre elles au

moyen des chotts qui assurent ainsi un dversement permanent des eaux en priode

influence.

Figure 7 : Organisation du rseau hydrographique du bassin dEl Madher

Ainsi, lOued El Madher dverse une part de ses eaux dans le chott Gadane

proximit nord du bassin puis dbouche plus au Nord dans sebkhet Ez Zemoul la

limite mridionale des monts dAin MLila. Alors que lOued Chemora dbouche

directement dans sebkhet Djenndli.

Daltitude moyenne 870 m, Sebkhet Djenndli stend sur 3,5 km dEst en Ouest

et sur 5 km du Nord au Sud ; au total, elle couvre une superficie denviron 9 km2.

Elle est encadre par le massif Tafraout ( lOuest), par le Djebel Toumbait (au

Nord) et au Sud par lextrmit Est du grand anticlinal du Bou Arif. Les

observations sur terrain permettent de constater quen saison estivale, la surface de

la sebkhet Djenndli est recouverte de faon discontinue dune pellicule blanchtrede nature salifre.


27/138

27

Comme il est signaler la prsence de vgtation trs localise au niveau des

pandages des Oueds. Cette flore semble se dvelopper la faveur des pandages

qui par processus dchanges ioniques adsorbent les sels ; cest ainsi que la steppe

halophile y prolifre.Par ailleurs, les Oueds en crue alimentent aussi la sebkha en sdiments. Ceci est

particulirement visible en priode sche lorsque la tranche deau diminue

considrablement. En effet, les sondages (Fig. 8) en bordure de la Sebkha rvlent

une alternance de squences de couleur beige et jauntre, typique dune ambiance

climatique sche, et des squences de couleur grise noire, caractristique dun

milieu rducteur humide.

Figure 8 : Coupe schmatique des sdiments autour de sebkhet Djenndli(Daprs sondages DHW, 1986)

Lintercalation des niveaux argileux gleys dans une formation essentiellement

sableuse de couleur jaune orange, sexplique par les processus de dflation la

surface de la sebkha en priode sche, donc tranche deau considrablement

diminue

Des sondages dans la Sebkha mme, auraient permis datteindre son substratumet de discuter des changes hydrauliques (soutien et contamination) entre le systme

hydrogologique mio-plio-quaternaire et cette tendue deau sale superficielle.

2.3.2- Dlimitation et primtre du bassin

La topographie conduit souvent des erreurs destimation du primtre stylis du

bassin, du fait des variations topographiques. Ainsi, il est recommand dassimiler


28/138

28

gomtriquement le bassin un rectangle quivalent aux mmes proprits

morphomtriques que le bassin (Fig. 9).

- Indice de compacit

Lindice de compacit qui rend compte des variations de vitesses deconcentration des eaux de ruissellement lexutoire, est suprieur 1 mesure que

la compacit diminue :

A

PC 28,0 (A = superficie du bassin)

Le bassin ayant un primtre stylis P = 81 km et une superficie A = 209 km 2

Lindice de compacit a pour valeur C = 1,57

-

Longueur du rectangle quivalentLa longueur du rectangle quivalent est value partir de lexpression:

212,1

1112,1 C

CAL

La largeur du rectangle quivalent tant :

212,1

11

12,1 C

CAl

O, C est lindice de compacit ou de Graviliuset, A, la superficie du bassin

On obtient: L = 34,5 km et l = 6,1 kmP = 81,14 km

Figure 9 : Rectangle quivalent du bassin dEl Madher

Le rectangle quivalent permet de constater des tranches daltitudes en paliers.Le premier palier, daltitudes 800 m 1100 m, matrialise laltitude de la plaine.


29/138

29

Le second palier, daltitudes 1100 m 1400 m semble signifier une surface

aplanie surleve par rapport la prcdente. Au-del, jusqu 1800 m, laltitude

progresse rgulirement vers les crtes. Cette configuration laisse prsumer, par

ailleurs, des indices faibles de pente. Ainsi, la mthode du rectangle quivalent,applique au bassin dEl Madher-Chemora fait ressortir outre les escarpements des

horsts tmoignant dune faible rosion, deux surfaces aplanies, lune plus leve

que lautre. Ce phnomne est troite relation avec le cadre structural. Ces rsultats

seront corrls avec la courbe hypsomtrique.

2.3.3- Hypsomtrie du bassin dEl Madher

Le comportement hydrologique dun bassin, ruissellement, infiltration, dpend

des reliefs et de la nature des terrains.

La courbe hypsomtrique sobtient en reportant en ordonne les altitudes (m) et

en abscisse les aires partielles cumules correspondantes (km2). Linformation

extraite de lallure quelle prsente et des paramtres hypsomtriques, permettent

dtablir, dune manire gnrale, les caractristiques physique du bassin (Tableau 1

et Figs. 10 a et b).

Tableau 1 : Paramtres hypsomtriques du sous-bassin dEl Madher-Chemora

Classe daltitude(m)

Superficiepartielle

(km2)

SuperficiePartielle cumule

(km2)

Fractionai

(%)

DniveleD(m)

ai.di (ai.di)

1800 1700 0,09 0,09 0,0004 100 0,04 0,19

1700 1600 0,81 0,9 0,0038 100 0,38 0,62

1600 1500 2,44 3,34 0,0116 100 1,16 1,09

1500 1400 5,63 9,09 0,027 100 2,7 1,61

1400 1300 10,22 19,31 0,048 100 4,80 2,19

1300 1200 15,63 34,94 0,074 100 7,4 2,72

1200 1100 23,47 58,41 0,11 100 11 3,31

1100 1000 40,81 99,22 0,19 100 19 4,35

1000 900 55,81 155,03 0,266 100 26,6 5,00

900 820 54,47 209,5 0,26 80 26 5,09


30/138

30

La courbe hypsomtrique prsente globalement trois tronons. Le premier

tronon, entre les altitudes 1000 1400 m est relativement aplati, il semble

correspondre la partie Ouest du bassin surleve par rapport la partie Est, par les

accidents bordiers au Djebel Tafraout. Le second tronon, entre les altitudes 800 et1000 m, en forme de pente exprime une dcroissance daltitude brusque,

correspondant la plaine. Le troisime tronon reprsente une relative dnivele de

la partie Est de la plaine dEl Madher due leffondrement partiel du synclinal.

Il est signaler que ces caractristiques morphologiques rejoignent le dcoupage

du rectangle quivalent, et tout a fait corrle avec lhistogramme des frquences

altimtriques.

Par ailleurs, compar aux bassins mridionaux des rgions, Dermoun, Djemorah,

El Abiod, Biskra, etc. (B.N.E.D.E.R, 1989), le rseau hydrographique du bassin

dEl Madher est considrer ltat snile du fait des courbes trs crases par

rapport laxe des ordonnes. En outre, la structuration des massifs occidentaux

bordiers la plaine dEl Madher semble lui confrer un style de haut plateau du fait

des talwegs encaisss

Lobjectif de lhypsomtrie tant ltablissement du comportement hydrologique

du bassin dEl Madher, il importe dtablir au moyen de lhistogramme des

frquences, la classe modale altimtrique, laire rceptrice du bassin.

Laltitude moyenne et la mdiane sont respectivement tablies par calcul et

graphiquement partir de la courbe hypsomtrique.

Figure 10a et b : Courbe hypsomtrique et histogramme des frquences du bassin dEl Madher


31/138

31

- La classe modale de lhistogramme altimtrique se situant entre 900 et 1000

m, fournit un ordre de grandeur de laltitude moyenne de la plaine El Madher.

- Laire rceptrice du bassin se situe entre 820 et 1000 m daltitude ; elle

stend sur 110,28 km2

et reprsente 52,63% de la surface du bassin.- Altitude moyenne

Laltitude moyenne sobtient grce au volume montagneux rapport la surface

du bassin (Tableau 2).

S

VH_

Et2

21 HHSV

Laltitude moyenne est donc: n

S

VH

1

_

On obtient une altitude moyenne :_

H= 1031,31 m

- Altitude mdiane

Laltitude mdiane correspond 50% de la courbe hypsomtrique. Dans notre

cas, laltitude mdiane est gale 940 m. Ce rsultat est assez proche de laltitude

moyenne tablie par calcul.

Tableau 2 : Paramtres morphomtriques du sous-bassin dEl Madher

Classes daltitude (m) Superficies (km ) V = h.S (m )

820 900 54,47 53,02

900 1000 55,81 46,29

1000 1100 40,81 42,85

1100 1200 23,47 26,99

1200 1300 15,63 19,531300 1400 10,22 13,79

1400 1500 5,75 8,33

1500 1600 2,44 3,78

1600 1700 0,81 1,33

1700 1800 0,09 0,15


32/138

32

2.3.4- Indices de pente

Les indices de pente sont dtermins partir de la longueur du rectangle

quivalent et lhypsomtrie ; ils caractrisent le degr de redressement des pentes

des reliefs. Lindice de pente Ip (Roche, 1963), ou pente moyenne du bassin, estvalu partir de la moyenne des racines carres des pentes mesures sur le

rectangle, quivalente et pondre par les surfaces.

n

i

diaiL

Ip1

.1

aiest la fraction en % de la surface S comprise entre deux courbes de niveau,

voisines, distantes de di.

partir du tableau 1, il est ais de dduire la valeur moyenne de lindice de pente (ai.di)1/2= 26,17

Ip= 0,75

Lindice de pente globale prend en considration la dnivele entre H 5% et H

95% laquelle sinscrit 90 % de la surface du bassin.

H 5% = 1375 m et H 95% = 805 m

Ig = D/L

Ig = 16,52 m/km

Lindice de pente globale Ig sert classer le relief dun bassin.Combin la

superficie, celui-ci permettra dvaluer la dnivele spcifique DS qui rend compte

de la vitesse de dcoulement du ruissellement lors des averses dans le bassin dEl

Madher.

DS = Ig.A1/2; DS = 174,26 m

K

DS

D O K est le coefficient de forme ; K =1,74

R1 Relief trs faible DS 10 mR2 Relief faible 10 DS 25 mR3 Relief assez faible 25 DS 50 mR4 Relief modr 50 DS 100 mR5 Relief assez fort 100 DS 250 mR6 Relief fort 250 DS 500 mR7 Relief trs fort DS 500

Tableau 3 : Classification de lO.R.S.T.O.M


33/138

33

Rapporte la classification de lO.R.S.T.O.M, la dnivele spcifique du sous -

bassin dEl Madher se situe dans les reliefs assez forts (Tableau 3). Cependant, le

coefficient de forme K indique que pour le bassin dEl Madher, on peut sattendre

des crues peu frquentes.

2.3.5- Densit de drainage

La densit de drainage est dfinie pour un bassin donn de superficie A, comme

la longueur totale des cours deau de tous ordres sur la surface draine :

A

LDd

L : longueur cumule des cours deau (km)A : surface du bassin (km)

2/34,15,209

6,281kmkmDd

La densit de drainage dsigne la densit de talwegs ou de dissection du relief.

La particularit de la morphologie du bassin dEl Madher, Oueds secondaires

temporaires, comme cest le cas des bassins des hautes plaines, incite prciser

quil sagit de densit de drainage en priode de crue.

Une corrlation de la densit de drainage obtenue avec celles des bassins voisins

aurait peut tre permis dapporter plus de prcision.

2.4- Discussion et conclusion

La dlimitation de laire superficielle au bassin hydrogologique pourrait prter

discussion, du fait de la dissmination des massifs suite aux effets de la tectonique,

rendant difficile le trac de la ligne de partage des eaux. Nanmoins, lobservation

attentive de la carte gologique conjointement la carte topographique, porte

croire que la dlimitation du bassin ne saurait tre tablie suivant les cours deau. Il

sagit dun bassin prsentant la particularit dun nivellement de la plaine du fait des

failles affectant les monts limitrophes septentrionaux et par voie de consquence le


34/138

34

synclinal ou soubassement de la plaine. Lanalyse morphomtrique, tout

particulirement hypsomtrique a fait ressortir ces caractristiques.

Dun point de vue hydrographique, la faible pente globale rduit la dynamique

dcoulement mme lors des averses. En revanche, laire rceptrice de la plaine composition sableuse en sub-surface borde de reliefs essentiellement carbonats et

intensment fracturs, est trs favorable linfiltration. Une estimation des

coulements en fonction de la pluviomtrie mensuelle permettra de corroborer ces

rsultats.


35/138

35


36/138

36

CHAPITRE III :

REGIME CLIMATIQUEET

DYNAMIQUE DES EAUX SUPERFICIELLES


37/138

37

CHAPITRE III-REGIME CLIMATIQUE ET DYNAMIQUE DES EAUX SUPERFICIELLES

3.1- Introduction

Au pays des sbekhs des hautes plaines sud-constantinoises, la distribution desprcipitations traduit la fois lexposition et le cloisonnement du relief,

lloignement de la mer et aussi lcran que constituent les chanes les plus hautes

de latlas tellien. Ces divergences annoncent bien le caractre climat ique mixte de

cette rgion semi-aride, qui nest ni vraiment tellienne ni vraiment saharienne.

Le bassin superficiel du systme synclinal dEl Madher appartient au sous-bassin

amont de lOued El Madher-sebkhet Ez Zemoul (El Madher) et au sous bassin ouest

Chemora-Garaet Ank Djemel (Boulhilet). Cette zone est un golfe de scheresse o

les prcipitations natteignent en moyenne que 200 350 mm par an, et o les

tempratures saisonnires varient considrablement.

3.2- Le bassin dEl Madher

Les hautes plaines constantinoises ont des reliefs sommets aplanis, dominant de

profondes dpressions SW-NE et des valles troites parfois coupes de gorges qui

montrent une incomplte adaptation de lhydrographie la structure (Despois et

Al ;, 1975). Ainsi, dans les hautes plaines et plus particulirement dans les hautes

plaines sud-constantinoises (Figs. 11 et 12), le bassin dEl Madher est drain par un

rseau hydrographique partiellement dense et surtout temporaire.

LOued El Madher effluent de lOued Gourzi, et lOued Chemora effluent de

lOued Fedhala, composent les principaux cours deau. LOued El Madher draine la

partie ouest de la plaine et dbouchent au chott Gadane, la bordure nord- ouest dubassin ; alors que lOued Chemora draine la partie Est de la plaine et dbouche

Sebkhet Djenndli.

En priode humide, lOued El Madher prsente la particularit dune prennit

dcoulement grce aux crues superficielles et quelque peu karstiques (dbits de

crues). En priode non influence, les aquifres karstiques nombreux exutoires

contribuent peut tre modestement lcoulement de lOued El Madher, qui cette

priode de lanne draine, pour lessentiel, les rejets industriels.


38/138

38

Figure 11 : Bassin versant des hauts plateaux constantinois (Pays des lacs)

Figure 12 : Bassin dEl Madher


39/138

39

3.3- Les facteurs climatiques

Situ entre le versant nord des Aurs et les monts sud-constantinois, la plaine

dEl Madher, reoit essentiellement les vents secs sud-ouest ascendants, froids en

hiver et trs chauds en t, o les prcipitations 200 300 mm/an, refltentlinfluence climatique mditerranenne continentale et saharienne.

3.3.1- La temprature

Linfluence de la convergence des deux types de climat est tudie travers des

sries de tempratures releves aux stations de Batna et dAin Yagout pour la

priode 1971-1995 (Tableau 4 et Fig. 13).

Tableau 4 : Tempratures moyennes mensuelles interannuelles de la priode1971-1995

Les tempratures moyennes mensuelles des deux stations font constater que de

Novembre Avril les tempratures moyennes mensuelles, infrieures la

moyenne annuelle traduisent une saison froide ; du mois de Mai Octobre, les

tempratures suprieures la moyenne annuelle interprtent la saison chaude.

StationsMois

Batna AinYagout

Septembre 21,38 23,38Octobre 15,87 17,7

Novembre 10,36 12,01Dcembre 6,35 7,75

Janvier 4,75 5,68Fvrier 6,38 7,6Mars 9,15 10,65Avril 11,64 12,28Mai 16,51 17,87Juin 20,68 21,3

Juillet 24,85 26,04Aot 24,69 26,34

Moyenne 14,38 15,71


40/138

40

Figure 13: Variations mensuelles interannuelles de la temprature de la priode 1971-1995

La visualisation graphique des sries de la temprature fait clairement apparatre,

du mois de Juillet au mois de Dcembre, linfluence climatique mditerranenne en

bordure nord du bassin et linfluence climatique aursienne ou sub-saharienne en

bordure sud du bassin. En outre, on constate que les tempratures des deux stations

se rejoignent aux mois de Janvier, Avril et Juin, au cours desquels les vents

ascendants sub-sahariens sont prdominants.

Ces saisons sont marques par deux priodes de transition de temprature entreles mois de Fvrier Mai et de Septembre Octobre, entre lesquelles les

tempratures minimales et maximales sont atteintes.

a- Les tempratures extrmes

Les hautes plaines prsentent la caractristique de connatre en hiver

enneigement qui dpasse 20 jours au dessus de 1300 m (versant nord) et approche

environ 3 mois sur les sommets (Despois et Al ;.).Les moyennes brutes des minima et des maxima mensuels des tempratures

mesures la station de Batna et dAin Yagout sur la priode 1971-1995 (Tableau

5), montrent lampleur des fluctuations thermiques (Fig. 14).

Du fait de la situation gographique du bassin dEl Madher, en hiver il se produit

des inversions de tempratures ayant pour consquences les geles.

Les tempratures extrmes maximales et minimales apparaissant aux mois de

Janvier et Juillet


41/138

41

Tableau 5 : Tempratures mensuelles extrmes sur la priode 1971-1995(Stations de Batna et dAin Yagout)

.

Figure 14 : Variations des tempratures moyennes extrmes

Les geles se produisent entre le mois de Novembre et le mois de Mars, mais

cest du mois de Dcembre au mois de Fvrier quelles atteignent lextrme

minima. Le nombre de jours de geles observ pour cette priode est de 37, avec un

maximum de 17 jours entre les mois de Dcembre et de Janvier.

b- Variation spatiale de la temprature

Les mesures de tempratures effectues, la surface du sol ainsi quen

profondeurs du sol fournissent des indications intressantes (Tableau 6).

Bien que les tempratures soient videmment plus leves dans le sous-sol quen

surface, elles augmentent dans lensemble entre le mois dAvril et le mois

dOctobre.

Les relevs des stations de Batna (1040 m) et dAin Yagout (912 m) font

constater que la temprature dcrot avec laltitude.

Moyenne brute des minima (C)

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

Jan.

Mars

Juin

Aot

Oct

.

Dc

.

Moy. TC m in

Moyenne brute des maxima (C)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Jan.

Mars

Juin

Aot

Oct

.

Dc

.

Moy.TC Max

Moyenne brute(C)

Jan. Fv. Mars Avril Mai. Juin Juillet Aot Sep. Oct. Nov. Dc.

Minima -5,0 -4,6 -3,6 -1,1 2,2 7,9 11,3 11,3 7,1 2,1 -1,6 -3,6

Maxima 16,3 18,7 21,9 25,5 29,3 35,9 37,9 36,7 32,6 27,0 20,9 16,6


42/138

42

La rgression des tempratures moyennes interannuelles a fourni un gradient

thermique moyen de lordre de 0,7C par 100 m. Ce rsultat en troite relation

avec la situation gographique de la rgion de Batna, laisse apparatre que dans

lAurs les tempratures dcroissent avec laltitude de faon significative.Le rapport temprature, altitude, a fourni pour laltitude moyenne 1100 m, la

temprature dcrot 53 en Janvier et atteint 246 en Juillet.

Moyenne mensuelledes tempratures

J F M A M J J A S. O N D

Sous abri 5,2 6,2 8,0 11,1 15,7 21,6 24,8 24,3 19,9 14,1 9,0 6,1Au sol 5,7 7,3 9,5 12,8 18,1 23,9 26,9 26,1 21,6 15,5 9,6 7,0Profondeur 0,5 m 7,2 7,8 9,7 12,7 15,3 22,5 26,2 26,4 23,0 18,3 12,7 8,8

Profondeur 1,0 m 9,4 9,1 10,1 12,1 15,4 19,6 22,6 24,3 22,7 19,5 15,0 11,2

Tableau 6 : Tempratures diffrentes profondeurs sur la priode 1971-1995(Stations de Batna et dAin Yagout)

c- Variation temporelle de la temprature

Pour saisir les variations atmosphriques sur une priode assez longue, nous

avons corrl la srie des tempratures de la priode 1971-1995 enregistres aux

stations de Batna et dAin Yagout, avec la srie de rfrence Seltzer de la priode1913-1938 (Tableaux 7 et 8) .

Stations Batna(1040 m)

Ain Yagout(912 m)

TCMoyenneMinimale

TCMoyenneMensuelle

TCMoyenneMaximale

TCMoyenneMinimale

TCMoyenneMensuelle

TCMoyenneMaximale

Septembre 13,00 20,35 27,70 13,76 21,10 28,45Octobre 8,50 14,85 21,20 9,26 15,61 21,96

Novembre 4,20 9,6 15,00 4,95 10,34 15,74Dcembre 1,10 5,9 10,70 1,86 6,64 11,43

Janvier 0,30 9,8 9,5 1,06 5,66 10,27Fvrier 0,60 8,75 11,50 1,36 6,83 12,3Mars 2,70 8,5 14,30 3,45 9,25 15,06Avril 5,00 11,95 18,90 5,74 12,70 19,65Mai 8,30 15,95 23,60 9,03 16,71 24,40Juin 13,00 20,95 28,90 13,77 21,73 29,70

Juillet 16,10 24,95 33,80 16,85 25,70 34,56Aot 15,70 23,95 32,20 16,40 24,73 33,07

Anne 7,40 14,62 20,60 8,12 14,75 21,38

Tableau 7 : Tempratures moyennes mensuelles et annuelles (Priode 1913-1938, Seltzer, 1946)


43/138

43

Stations Batna(1040 m)

Ain Yagout(912 m)

TCMoyenneMinimale

TCMoyenneMensuelle

TCMoyenneMaximale

TCMoyenneMinimale

TCMoyenneMensuelle

TCMoyenneMaximale

Septembre 15,51 21,38 29,2 16,70 23,38 30,06Octobre 10,67 15,87 23,1 11,30 17,7 24,10

Novembre 5,26 10,36 17,0 6,10 12,01 17,92Dcembre 3,18 6,35 10,4 2,65 7,75 12,85

Janvier -0,96 4,75 10,2 -0,65 5,68 12,01Fvrier 0,9 6,38 12,6 1,40 7,6 13,80Mars 3,6 9,15 16,0 4,20 10,65 17,10Avril 4,93 11,64 17,6 5,30 12,28 19,26Mai 9,16 16,51 24,9 10,05 17,87 25,70Juin 13,36 20,68 27,4 14,70 21,3 27,90

Juillet 15,86 24,85 34,2 17,30 26,04 34,78Aot 16,5 24,69 34,3 17,90 26,34 34,78

Anne 8,16 14,38 21,4 8,95 15,71 22,52

Tableau 8 : Tempratures moyennes mensuelles et annuelles (Priode 1971-1995)

Dans lensemble, la temprature dcrot sensiblement du Nord vers le Sud. Cet

amoindrissement sexpliquerait par la prdominance des vents chauds sur les

masses dair mditerranennes.

La corrlation de la srie 1971-1995 avec la srie Seltzer fait apparatre un

accroissement de la temprature en bordure septentrionale du bassin. Cet tat de fait

pourrait signifier une volution du climat vers une semi-aridit plus marque. Cette

modification en cours pourrait annoncer, long terme, une avance du climat

saharien vers le Tell.

Par ailleurs, lvaluation des coefficients de variation des tempra tures de la

station de Batna et de la station dAin Yagout, a fourni des valeurs assez leves

(Tableau 9).

Station T Moy Ecart type Coefficient de variation

Batna 14,50 6,24 0,44

Ain Yagout 15,23 6,21 0,42

Tableau 9 : Evolution de la temprature entre la priode 1913-1938 et la priode 1971-1987


44/138

44

Ces donnes rvlent une variation de la temprature mensuelle importante au

cours du printemps et de lautomne pour les deux priodes 1913-1938 et 1971-1995.

En fait, cette variabilit interprte deux saisons ; une saison froide et une saison

chaude.

3.3.2- Pluviomtrie

La modification progressive du rseau pluviomtrique des postes dobservations,

(Fig. 15), arrts ou nouvelles stations, a eu pour consquence une disparit des

sries pluviomtriques.

Figure 15 : Situation des postes pluviomtriques

Caractristiques des postes pluviomtriques

La premire srie est ancienne, pour laquelle nous disposons de donnes

pluviomtriques interannuelles sur la priode 1971-1987 de quatre stations, Batna,

Ain Yagout, Hamla et Seriana. La seconde srie (1986-1995), est relativement plus

intressante mais concerne seulement les stations de Batna et Ain Yagout.


45/138

45

Le manque de donnes climatologiques homognes et sur une longue priode, a

incit utiliser deux sries de relevs pluviomtriques, enregistres la station de

Batna (en bordure sud du bassin) et la station dAin Yagout (en bordure nord du

bassin). Aussi, nous traiterons dans un premier temps les donnes des quatrestations,puis nous utiliserons lensemble des donnes pour constituer une srie de

rfrence de priode 1971-1995 pour les stations de Batna et Ain Yagout.

En dpit du nombre trs rduit des stations dobservations pluviomtriques et de

la qualit des donnes, il est possible de saisir la variabilit des prcipitations et

dobtenir un rsultat recevable sur la dynamique des eaux en saison pluvieuse et en

saison vaporante.

a- Pluviomtrie mensuelle et saisonnire (priode 1971-1987)

Lanalyse pluviomtrique mensuelle et saisonnire est faite partir des relevs

observs quatre stations au cours de la priode 1971-1987.

Pluviomtrie mensuelle

Une premire analyse pluviomtrique mensuelle est effectue sur la srie 1971-

1987 pour laquelle nous avons des donnes pluviomtriques interannuelles de

quatre stations (Tableau 10).

Les maximums mensuels se produisent au cours des mois de Mars, Avril et Mai.

Ainsi, la saison pluvieuse a lieu au printemps au cours duquel on enregistre autour

de 34 % des prcipitations annuelles (Fig. 16).

Rapportes la variation mensuelle de la temprature discute prcdemment,

les prcipitations ont augment au mois de Septembre et ont diminu entre les moisde Janvier Mars, Mai Juin et au mois dAot.

Station Altitude (m) Prcipitations mensuelles (mm)S O N D J F M A M J J A

Batna 1040 23 29 36 30 39 29 43 27 39 23 7 17

A.Yagout 912 23 29 30 30 36 30 35 42 45 26 5 16Hamla 1081 33 28 29 37 28 23 33 32 33 14 11 15Seriana 925 32 34 35 38 42 34 38 49 53 20 8 15

Tableau 10 : Pluviomtrie mensuelle sur la priode 1971-1987


46/138

46

Figure 16 : Pluviomtrie moyenne mensuelle sur la priode 1971-1987

Il semble que linfluence des masses dair mditerranennes continentales agisse

au mois de Septembre du fait dune stagnation des masses dair chaudes en zone

mridionale. Par contre, au cours des autres mois habituellement plus arross les

masses dair sub-saharienne sont propulses plus au Nord.

Pluviomtrie saisonnire

Lanalyse de la pluviomtrie saisonnire permettra de mieux saisir les variations

pluviomtriques, en raison des linfluences climatiques mixte (Tableau 11 et Fig.

17). Les pourcentages des prcipitations saisonnires font constater de faon

globale que la quantit deau prcipite ne varie pas entre lautomne; lhiver et le

printemps ; alors quen t les prcipitations diminuent considrablement pour

atteindre le seuil de 12 % 13 % des prcipitations annuelles.

Tableau 11 : Pluviomtrie moyenne saisonnire sur la priode 1971-1987

0

10

20

30

40

50

60

J F M A M J J A S O N D

Mois

Prcipitatio

ns

Batna

Ain Yagout

Hamla

seriana

Station Automne Hiver Printemps Et Prcipitations annuelles (mm)

Batna(mm)(%)

8825,73

9828,65

10931,59

4713,74 342

A.Yagout(mm)(%)

10531,81

8626,06

10130,60

3811,51 330

Hamla(mm)(%)

9028,48

8827,84

9831,01

4012,65 316

Seriana(mm)(%)

10125,37

11428,64

14035,17

4310,80 398


47/138

47

Figure 17 : Prcipitations saisonnires interannuelles sur la priode 1971-1987

Globalement, la sensible constance de la hauteur des prcipitations entre les

saisons dautomne, dhiver et de printemps est trs significative dun climat chaud

et sec, voire, semi-aride et peut tre tendance progressivement aride.

Le coefficient de variation autour de 0,40 exprime le dficit pluviomtrique

important en saison dt, et du climat caractre mixte, tellien et subsaharien. En

effet, la moyenne saisonnire des prcipitations montre une pluviomtrie

sensiblement dcroissante du Sud (Batna) vers le Nord (Ain Yagout). Le coefficientde variation relativement un peu plus lev dans le secteur dAin Yagout connote

une irrgularit des pluies plus marque (Tableau 12).

Moyenne Ecart type Coefficient de variation

Batna 87,28 31,85 0,36

Ain Yagout 88,50 34,20 0,40

Tableau 12 : Ecart type et coefficient de variation des prcipitations saisonnires (1971-1995)

b- Pluviomtrie mensuelle et saisonnire de la srie 1971-1995

Comme sur les quatre stations nous ne disposons que de donnes homognes

releves Batna et Ain Yagout au cours de la priode 1986-1995, nous avons t

amen procd ltude pluviomtrique de la priode 1971-1995.


48/138

48

Pluviomtrie mensuelle

Bien que dans lensemble la pluviomtrie moyenne mensuelle recueillie aux

stations de Batna et Ain Yagout soient trs voisine ; cependant, elle est rpartie

mensuellement diffremment. En effet, on constate (Tableau 13) quau cours desmois de Janvier, Avril, Mai et Juin, la bordure nord du bassin est plus arrose que la

bordure sud du bassin ; linverse se produit essentiellement au mois de Septembre.

StationPrcipitations mensuelles

(mm)S O N D J F M A M J J A

Batna 38 30 37 27 25 34 40 29 32 17 8 13Ain Yagout 23 29 30 30 36 30 35 42 45 26 5 16

Tableau 13 : Pluviomtrie moyenne mensuelle sur la priode 1971-1995

Le graphique des prcipitations moyennes mensuelles (Fig. 18), fait ressortir une

opposition des prcipitations au mois de Novembre et aux mois de Janvier, Fvrier

et Avril, entre la station de Batna en bordure sud du bassin et la station dAin

Yagout en bordure nord du bassin.

Figure 18 : Pluviomtrie moyenne mensuelle sur la priode 1971-1995

Ainsi, lirrgularit pluviomtrique qui apparat clairement dans la srie 1971-

1995, interprte la relation entre la pluviosit et la temprature, due la

convergence des masses dair septentrionales et mridionales.

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

S O N D J F M A M J J A

Mois

Prcipitations

Batna

Ain Yagout


49/138

49

Pluviomtrie saisonnire

La longue srie des prcipitations saisonnires fait ressortir la nette dominance

des prcipitations au printemps (Tableau 14 et Fig. 19).

Compares aux prcipitations dautomne et dhiver, les pluies de printemps sont

dans un rapport de 2/3.

Tableau 14 : Pluviomtrie saisonnire et annuelle de la priode 1971-1995(A, automne ; H, Hiver ; P, Printemps)

Par ailleurs, outre la saison dhiver et la saison trs sche dt tiage long, on

notera quelques carts de la pluviomtrie en saisons dautomne et de printemps

entre Batna et Ain Yagout (Fig. 19).

Figure 19 : Pluviomtrie moyenne saisonnire sur la priode 1971-1995

0

20

40

60

80

100

120

140

Automne Hiver Printemps Et

Saisons

Prcipita

tions

BatnaA.Yagout

Station Automne Hiver Printemps Et Prcipitations annuelles

Batna(mm)

(%)

95,4

27,15

87

24,76

123,7

35,21

45,2

12,86

306,1

87,12

A.Yagout(mm)

(%)

88,3

25,08

88,1

25,02

130,3

37,01

45,3

12,86

306,7

87,13


50/138

50

c- Prcipitations moyennes annuelles

La lame deau prcipite sur le bassin est estime partir de la mthode des

isohytes. La srie de donnes pluviomtrique traite est celle qui couvre la

priode 1971-1987 pour laquelle nous disposons de donnes homognes.

Pluvio-altimtrie

Dans une tude hydroclimatique de la rgion de Batna, partir des paramtres

prcipitations annuelles rapportes laltitude, le B.N.E.D.E.R (1989) est parvenu

tablir une corrlation qui lui a permis dajuster les carts individuels de

pluviomtrie observs par rapport la droite de rgression linaire pluvio-

altimtrique (Tableau 15).

Tableau 15 : Pluvio-altimtrie (B.N.E.D.E.R, 1989)

Lcart moyen entre les pluies observes et celles calcules avec la corrlation

pluvio-altimtrique est de 15%. La corrlation trois variables, a fourni les

percentiles 5 et 8 % pour les altitudes comprises entre 900 et 1200 m ; soit, un

gradient pluvio-altimtrique moyen de 21 mm pour 100 m daltitude.

Lame deau moyenne prcipite

Du fait du nombre trs insuffisant de stations, il na pas t possible dtablir la

carte en isohyte afin destimer la lame deau moyenne prcipite sur le bassin au

cours de la priode 1971-1995. Pour avoir un ordre de grandeur des prcipitations

par la mthode des isohytes, nous avons utilis les donnes pluviomtriques de la

priode 1971-1987. La carte en isohytes (Fig. 20) montre que la pluviomtrie

Stations Altitude (m) Prcipitationsmoyennes (mm/an)

Nombre dannesdenregistrement

Batna 1040 342 40Tazoult 1180 393 12

Ain Yagout 912 347 44Hamla 1081 316 35Seriana 925 398 32

Sidi Manar 1112 356 6Boulhilet 859 252 16


51/138

51

moyenne annuelle, atteint 300 mm dans la plaine, et 700 mm sur les reliefs du

Bassin.

La lame deau moyenne prcipite sur le bassin est_

P= 343,60 mm. Comme la

moyenne arithmtique des prcipitations est 333,83 mm/an, on retiendra au final les

prcipitations moyennes annuelles estimes partir des deux mthodes, soit :_

P= 338,71 mm

La corrlation avec la carte pluviomtrique rfrentielle de la priode 1913-1962

tablie par Chaument et Paquin (Fig. 25), rvle une diminution notable de la

pluviomtrie au cours de la priode dtude.

Figure 20 : Carte en isohytes du bassin de la pluviomtrie du bassin dEl MadherPriode 1971-1987

Figure 21 : Carte pluviomtrique de la priode 1913-1962 (Chaumont et Paquin, 1964)


52/138

52

La distribution des prcipitations traduit la fois lexposition et le cloisonnement

du relief, lloignement de la mer et aussi lcran que constituent les chanes les

plus hautes de latlas tellien.

3.3.3- Indices climatiques

Les caractristiques climatiques sont lies aux facteurs atmosphriques

(tempratures, pluviomtrie, hygromtrie, etc.), ces derniers conditionnant la

reconstitution des rserves.

a- Indice daridit de De Martonne

De Martonne (1923) dfinit un indice daridit, A:

10T

PIA

O T est la temprature moyenne annuelle en C, et P (mm) les prcipitations

moyennes annuelles.

Station de Batna 1971-1995:

I = 351,3 / (14,38 + 10)

I = 14,40

Station dAin Yagout 1971-1995:

I = 352 / (15,71 + 10);

I = 13,69

Selon la mthode De Martonne, les valeurs de I comprises entre 10 et 20,

dfinissent un milieu semi-aride (Fig. 26), o les coulements temporaires et la

couverture herbace sont lis la rpartition saisonnire des pluies.

Pour prciser les conditions climatiques de la semi-aridit estivale les plus

leves lindice daridit mensuel est estim partir de la relation :

i = 12P / (T + 10)

O 12P = produit des prcipitations mensuelles pour rendre cet indice

comparable lindice annuel (Tableau 16).


53/138

53

Figure 22 : Indice daridit de la rgion de Batna selon la mthode De Martonne

Daprs la classification mensuelle de lindice daridit De Martonne, le rgime

climatique de Batna comprend une saison tempre du mois de Novembre au mois

de Mars, une saison semi-aride aux mois de Septembre, Avril et Mai, une saison

steppique aux mois Juin et Octobre, et une saison hyperaride pendant les mois de

Juillet et dAot.

Type declimat

Tempr semi-aride steppique dsertique hyperaride

seuils de i 20


54/138

54

1000.

)(2

mMmM

PQr

Avec P = prcipitations moyennes annuelles ; M = moyenne des minima du mois

le plus froid en absolu en degr Kelvin ; m = moyenne des maxima du mois le plus

chaud en absolu en degr Kelvin.

La mthode consiste positionner sur le diagramme dEmberger, en ordonne le

coefficient pluviothermique Qr, en abscisse la moyenne des maxima en C des mois

les plus froids enregistrs la station considre.

Station de Batna (1971-1995) :

M = 33,80 + 273,5 do M = 307,3 Km = 0,30 + 273,5 do m = 273,2K

P = 351,3 mm ; Qr =35,51

Station dAin Yagout (1971-1995) :

M = 34,56 + 273,5 do M = 308,06 K

m = 1,06 + 273,5 do m = 274,56K

P = 352 mm ; Qr = 36,06

Daprs le diagramme dEmberger, climat de la rgion de Batna est hiver frais

(Fig. 27).

Figure 23: Domaine climatique de la zone dEl Madher


55/138

55

Les coordonnes Qr et Temprature, trs proches de la limite du domaine aride

laisse prsumer dune volution climatique de semi-aride aride.

c- Mthodes pluviothermique et ombrothermiqueLes moyennes mensuelles des tempratures sous abri et celles de la pluviomtrie,

reprsentes sur les diagrammes Gaussen et Bagnouls, donnent un aperu sur les

priodes sches et du dficit dcoulement.

Mthode Gaussen et Bagnouls

Pour ces auteurs, un mois sec est celui o la moyenne des prcipitations est

infrieure ou gale au double de la temprature (P = 2T).

Nous traiterons les donnes enregistres la station de Batna et celle dAin

Yagout, pour la priode 1971-1995 (Tableaux 17 et 18; Figs. 28 et 29).

Tableau 17 : variations des prcipitations et des tempratures Station de Batna (priode 1971-1995)

Figure 24 : Diagramme pluviomtrique selon Gaussen et BagnoulsStation de Batna (Priode 1971-1995)

Mois J F M A M J J A S O N DP (mm) 36 30 35 42 45 26 5 16 23 29 30 30T (C) 5,59 7,05 9,82 12,11 17,30 21,15 25,52 25,42 21,94 16,60 10,75 6,87

Tableau 18: variations des prcipitations et des tempraturesStation dAin Yagout (priode 1971-1995)

Mois J F M A M J J A S O N DP (mm) 25 34 40 29 32 17 8 13 38 30 37 27T (C) 4,75 6,38 9,15 11,64 16,51 20,68 24,85 24,69 21,38 15,87 10,36 6,35


56/138

56

Figure 25 : Diagramme pluviomtrique selon Gaussen et BagnoulsStation dAin Yagout (Priode 1971-1995)

Les deux diagrammes montrent que dans la rgion de Batna, la priode sche

stale du mois de Juin au mois de Septembre.

Mthode dEuverte

La mthode consiste en une estimation approximative de la reconstitution des

rserves ou du dficit en eau dans le sol partir de la relation prcipitations-

tempratures mensuelles.

Ainsi, pour un ou plusieurs cycles, lorsque les prcipitations sont suprieures aux

tempratures, il y a reconstitution des rserves ; linverse, si les prcipitations sont

infrieures aux tempratures, il y a dficit en eau.

Cette mthode suppose une volution exponentielle des deux paramtres du fait

de la progression arithmtique des tempratures.

Lapplication de la mthode Euverte au bassin dEl Madher (Tableaux 19 et 20),permettra de dgager les influences climatiques saisonnires ainsi que la priode de

reconstitution des rserves en eau et celle du dficit en eau, dans le sol.

Les seuils de valeurs obtenues des prcipitations rapportes aux tempratures

dfinissent :

- une priode trs sche, lorsque P/T est infrieur 1 ;

- une priode sche lorsque 1 P/T 2;

- et une priode humide lorsque P/T 3.


57/138

57

Tableau 19 : Prcipitations rapportes aux tempratures(Station de Batna, priode 1971-1995)

Du mois de Mai au mois dOctobre, les prcipitations rapportes la temprature

diminuent de moiti en comparaison avec les mois de la priode des hautes eaux. Ce

rsultat est significatif dun rgime climatique sec.Les valeurs infrieures lunit du mois de Juin et du mois dAot, marquent la

saison dtiage. La saison humide ou des hautes eaux se situe entre le mois de

Novembre et le mois de Mars.

la station dAin Yagout, du mois de Juin au mois dOctobre, les prcipitations

rapportes la temprature signifient un rgime climatique sec.

Les valeurs infrieures lunit du mois de Juillet au mois dAot, marquent la

saison dtiage.

La saison humide ou des hautes eaux se situe entre le mois de Dcembre et le

mois dAvril.

Tableau 20 : Prcipitations rapportes aux tempratures(Station dAin Yagout, priode 1971-1995)

Pour obtenir une estimation de la rserve ou du dficit en eau du bassin dEl

Madher on prendra en considration la moyenne entre les deux stations (Tableau

21).

Mois J F M A M J J A S O N D

P (mm) 25 34 40 29 32 17 8 13 38 30 37 27

T (C) 4,75 6,38 9,15 11,64 16,51 20,68 24,85 24,69 21,38 15,87 10,36 6,35

P/T 5,26 5,32 4,37 2,49 1,93 0,82 0,32 0,52 1,77 1,89 3,57 4,25


P (mm) 36 30 35 42 45 26 5 16 23 29 30 30

T (C) 5,59 7,05 9,82 12,11 17,30 21,15 25,52 25,42 21,94 16,60 10,75 6,87

P/T 6,44 4,25 3,56 3,46 2,60 1,23 0,19 0,63 1,05 1,74 2,79 4,36


58/138

58

Tableau 21 : Rgime climatique de la zone dEl Madher pour la priode 1971-1995

La moyenne des prcipitations rapportes aux tempratures laisse apparatre que

la rserve en eau dans le sol se reconstitue entre le mois de Novembre et le mois de

Mars. Le dficit en eau dans le sol dure du mois de Juin au mois dOctobre. Les

mois de Juillet et dAot temprature moyenne suprieure 25C constituent la

priode pouvoir vaporant.

3.3.4- Dficit dcoulement

Lvapotranspiration rsulte de deux phnomnes, lun physique qui est

lvaporation, et lautre biologique qui est la transpiration. Le paysage vgtal de la

rgion de Batna, nuanc, est troitement li aux reliefs et la rpartition de la

pluviomtrie de type au vent et sous le vent trs connu des Aurs. Les monts des

Aurs sont recouverts de vastes forts de type atlasique, constitues surtout de pins

dAlep et de genvriers rouges, de cyprs et deucalyptus. Ces forts constituent

environ 35 % de la vgtation. Sur le bas des glacis limoneux, la steppe dalfa

domine et se partage avec les espaces cultivs. Sur les sols sals, autour des

sebkhas, se sont dvelopps des Salsolaces. Cet ensemble compose environ 65 %

de la vgtation. La vgtation ne reprsente pas lessentiel de lvaporation de

leau. Le pouvoir vaporant du climat trs chaud en saison estivale affecte

fondamentalement leau de sub-surface, et leau superficielle, tels que les coursdeau et essentiellement les lacs. Lvaporation, au sens large, est un facteur

influenant les rserves en eau et la qualit de la ressource souterraine.

a- vapotranspiration potentielle (ETP)

LETP correspond lvapotranspiration dune surface qui serait suffisamment

approvisionne en eau pour vaporer la quantit deau maximale permise par les

conditions climatiques (Roche, 1963).


P/T 5,85 4,78 3,96 2,97 2,26 1,02 0,25 0,57 1,41 1,81 3,18 4,30


59/138

59

Lvapotranspiration du bassin dEl Madher est estime selon les mthodes de

Turc, Thornthwaite, et Blanney-Criddle corrige par la formule de la F.A.O.

LETP mensuelle est value partir des postes pluviomtriques de Batna et

dAin Yagout pour la priode 1971-1995.

Formule de Turc

La formule de Turc, faisant intervenir globalement les paramtres, temprature

moyenne et la moyenne de la radiation solaire, est thoriquement applicable toutes

les zones climatiques avec un bon seuil de fiabilit.

5015

40,0

IgT

TETP

T = moyenne mensuelle de la temprature ;

Ig = Iga (0,18 + 0,62 h/H) o Iga dpend de la latitude, du rayonnement global

la limite de latmosphre pour le mois considr ;

h = dure moyenne dinsolation en heures/jour;

H = dure astronomique du jour en heures (heures/jour) ; elle dpend de la

latitude.

En raison de lhumidit relative en t, infrieure ou suprieure 50%, lETP

mensuel doit tre affect du facteur correctif K (Tableau 22):

Tableau 22: Valeurs des coefficients a et b

Paramtres Humidit relative en %Insolation effective Vitesse du vent (m/s) Faible 20% Moyenne 20-50% Eleve 50%

A B a B A b

Eleve : 0,90Faible 02 1,59 -2,02 1,45 -2,18 1,16 -1,96

Modre 25 1,77 -1,84 1,59 -2,11 1,25 -1,88

leve 58 2,00 -1,86 1,73 -2,04 1,36 -2,00Modre : 0,70

Faible 02 1,45 -2,00 1,30 -2,07 1,05 -1,84Modre 25 1,66 -1,98 1,45 -2,00 1,14 -1,84leve 58 2,05 -2,23 1,57 -1,98 1,21 -1,80

Faible : 0,45Faible 02 1,25 -1,79 1,13 -1,71 0,89 -1,70

Modre 25 1,45 -1,91 1,23 -1,75 0,96 -1,66leve 58 1,61 -1,88 1,36 -1,82 1,02 -1,59

70

hr501K ; si %50h et K= 1 ; si %50h


60/138

60

Lvapotranspiration est estime partir des donnes climatiques de la station de

Batna et dAin Yagout (Tableaux 23 et 24).


T 4,75 6,38 9,15 11,64 16,51 20,68 24,85 24,69 21,38 15,87 10,36 6,35

Iga 429 553 714 854 947 979 957 873 745 591 452 389

h 5,68 6,07 6,82 7,82 8,82 10,43 11,3 10,4 8,77 7,26 6,35 5,61

H 10,04 10,84 11,98 13,1 14,08 14,56 14,3 13,5 12,42 11,29 10,30 9,77

Ig 228,7 291,6 360,8 472,0 540,2 613,3 641,0 574,0 462,1 340,8 255,2 207,3

ETP

(mm)

27,45 39,5 59,4 90,5 121,8 157,5 174,0 156,0 117,3 75,7 44,8 29,1

Hr (%) 73,4 70,9 66,3 63,3 59,5 50,5 40,8 43,6 58,0 65,3 71,5 74,9

ETPclimatique

(mm)27,45 39,50 59,40 90,50 121,80 157,50 197,0 170,0 117,30 75,70 44,80 29,10

Tableau 23 : ETP mensuelle et annuelle selon Turc (Station de Batna, 1971-1995)

Lvapotranspiration estime partir des donnes des deux postes

pluviomtriques interprte une saison sche du mois de Mai au mois de Septembre,

et particulirement vaporante en priode dtiage, du mois de Juin au mois dAot.


T 5,59 7,05 9,82 12,11 17,30 21,15 25,52 25,42 21,94 16,60 10,75 6,87

Iga 427 554 715 856 948 981 960 872 745 593 450 386

h 4,4 7,75 7,25 7,25 9,7 9,6 11,6 8,5 8,75 7,65 5,3 5,25

H 10,02 10,83 11,7 13,1 14,1 14,6 14,32 13,5 12,4 11,28 10,28 9,75

Ig 193,10 345,5 397,0 448,0 575,0 676,5 655,0 497,0 460,0 356,1 224,8 198,3

ETP (mm) 23,90 54,6 73,0 88,5 136,0 145,9 177,6 138,0 119,0 85,1 48,6 32,8

Hr (%) 78,30 69,3 58,0 65,0 60,0 49,0 44,0 46,0 54,0 58,0 63,6 75,3

ETPclimatique

(mm)23,40 54,60 73,0 88,50 136,0 148,0 192,80 146,0 119,0 85,10 48,60 32,80

Tableau 24 : ETP mensuelle et annuelle selon Turc (Station dAin Yagout, 1971-1995)


61/138

61

Pour obtenir un ordre de grandeur de lvapotranspiration lchelle du bassin

on prendra en considration la moyenne des ETP estimes pour les deux stations

pluviomtriques ; soit :

ETP = 1138,92 mmCette quantit deau vapore constitue environ le triple des prcipitations

moyennes (338,71 mm). Le rapport prcipitation-vaporation trs lev

probablement en raison de la temprature moyenne de la saison trs vaporante, du

couvert vgtal, et des plans deau de surface.

Formule de Thornthwaite

a

I

TETP

1016

Dans cette expression : T = temprature moyenne de la priode considre ;

I = i, est lindice thermique annuel o, i, est lindice thermique mensuel, i =

(t/5)1,514;

a = exposant climatique, calcul par la relation, a = 0,0161 + 0,5 (Serra, 1954).

Lvapotranspiration corrige tant: KIT

ETP

a

10

16

K = coefficient de correction mensuelle saisonnire, est fonction de la latitude du

bassin et de la dure moyenne densoleillement du jour.

A la station de Batna, lvapotranspiration estime rvle une saison sche du

mois de Mai au mois de Septembre ; alors qu la station dAin Yagout, la priode

sche stend du mois dAvril au mois de Septembre (Tableaux 25 et 26).

Tableau 25 : ETP mensuelle et annuelle selon Thornthwaite (Station de Batna 1971-1995)


ETP

Annuelle

714,9mm

T 4,75 6,38 9,15 11,64 16,51 20,68 24,85 24,69 21,38 15,87 10,36 6,35

ETP (mm) 10,7 14,5 26,6 41,5 72,5 109,0 134,5 138,0 96,5 65,4 24,7 12,2

K 0,87 0,85 1,03 1,09 1,21 1,21 1,23 1,16 1,03 0,97 0,86 0,84

ETP*K(mm)

9,3 12,3 27,4 45,2 87,7 133,2 165,4 160,1 99,4 63,5 21,1 10,3


62/138

62

La saison fort pouvoir vaporant correspond ltiage dt, du mois de Juin au

mois dAot. ETP moyen entre les deux stations = 782,5 mm

Tableau 26 : ETP mensuelle et annuelle selon Thornthwaite (Station dAin Yagout 1971-1995)

b- vapotranspiration relle (ETR)

Lvapotranspiration relle joint lvaporation de surface, celle de leau de sub-

surface.

Lapplication des formules et mthodes, Turc, Thornthwaite, Wundt, Coutagne,

utilises la quantification de lETR est assez alatoire en zone aursienne, du fait

des fonctions climatiques tempres.

Cependant, tant donne la faible influence mditerranenne en rgion

batnenne, nous emploierons les formules considres, que nous corrlerons avec

ETP graphique de labaque Verdeil (1988) tablie pour les zones climat semi-

aride en Algrie.

Formule de Turc

2)(9,0

)(LP

PmmETR

L = 300 + 25T + 0.05T3 ; P = prcipitations annuelles (on prendra la lame deau

prcipite, dduite de la carte en ishytes) et T = temprature annuelle moyenne


ETP

Annuelle

850,1mm

T 5,59 7,05 9,82 12,11 17,30 21,15 25,52 25,42 21,94 16,60 10,75 6,87

ETP(mm)

10,5 12,4 32,3 60,6 72,0 113,3 127,6 130,1 93,6 65,1 29,2 9,1

K 0,87 0,85 1,03 1,09 1,21 1,21 1,23 1,16 1,03 0,97 0,86 0,84

ETP*K(mm)

9,1 10,5 33,3 73,3 87,1 137,1 157,0 151,0 96,4 63,1 25,1 7,6


63/138

63

Lquation de Turc sapplique tous les climats; elle est fonction des

prcipitations et des tempratures moyennes mensuelles.

P = 351,86 mm, T = 15,04C et L = 830,93.

ETR = 338,97 mm ; soit, 96,84 % des prcipitations

Mthode Wundt et formule corrige de Coutagne

Le dficit dcoulement (De) est dduit graphiquement partir de labaque

Wundt corrig, pour un seuil de prcipitations : 1/8 P 1/2 (Fig. 30).

Figure 26: Dficit dcoulement par la mthode Wundt modifie par Coutagne

On obtient : = 0,349et D 308 mm/an ; soit, 90,93 % des prcipitations.


64/138

64

Mthode Verdeil

Lestimation graphique du dficit dcoulement partir de labaque Verdeil (Fig.

31) spcifique aux rgions semi-aride est de lordre de 325 mm; soit, 92,85 % des

prcipitations.

Figure 27: Dficit dcoulement dans le bassin dEl Madher(Daprs abaque Verdeil, 1988)

DiscussionSelon Serra (1954), la formule de Thornthwaite est ingalement valable ; elle

donne par rapport aux mesures effectues par les lysimtres des rsultats sous-

estims en zone aride et semi-aride, et des valeurs surestimes en zones tropicales

humides ou quatoriales. De ce

Documents

Role d’Une Sebkha Des Hautes Plaines Constantinoises