hydrogéologie de la source ras el ma, chaouen (rif
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Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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Recherche
Hydrogeacuteologie de la source Ras El Ma Chaouen (Rif septentrional Maroc)
BOULAAJOUL Mrsquohamed EL MESSARI Stitou Jamal et NABIL Lahcen () Faculteacutes des Sciences Universiteacute Abdelmalek Saacircdi Teacutetouan
() Faculteacutes des lettres et sciences humaines Universiteacute Abdelmalek Saacircdi
Teacutetouan
Hydrogeology of the Ras El Ma Source in the city of Chaouen
(Rif W Morocco)
دينة الشاون )بالريف الشمال الغربي المغرب(هيدرولوجيا عين رأس الماء بم
Reacutesumeacute Lacutealimentation en eau potable de la ville de Chaouen est actuellement
assureacutee par captage des eaux de la source Ras El Ma qui sourde de la Dorsale
calcaire du Rif Le reacutegime hydrologique de cette source est eacutetroitement lieacute agrave la
pluviomeacutetrie de sa zone de recharge Son deacutebit moyen annuel est de 395 ls soit
plus de 1245 Mm3an Les apports les plus faibles surviennent pendant les saisons
segraveches avec un minimum historique enregistreacute pendant la seacutecheresse des anneacutees
1981-1985 qui eacutetait limiteacute agrave 70 ls
Les volumes capteacutes depuis la source Ras El Ma sont donc actuellement
suffisants pour assurer la demande en eau de la ville sans deacuteficit surtout suite agrave une
nouvelle reacutehabilitation du reacuteseau de distribution Le problegraveme se pose plutocirct en
termes de seacutecurisation de lrsquoapprovisionnement en peacuteriodes dacuteeacutetiages accentueacutes ougrave
le reacuteservoir souterrain entretenant le deacutebit de la source risque de ne plus ecirctre
suffisamment reacutealimenteacute
Lrsquoeacutetude du fonctionnement hydrogeacuteologique de la source peut aider agrave
comprendre les facteurs climatologiques et geacuteologiques qui ont un impact direct
sur le stock des eaux souterraines permettra de donner des recommandations pour
une gestion optimale de la ressource preacutevoir le deacutebit drsquoexhaure de la source apregraves
une longue peacuteriode de seacutecheresse et peut eacutegalement deacutefinir la zone de recharge
pour une eacuteventuelle preacuteservation contre des pollutions accidentelles
Mots cleacutes
Geacuteologie hydrogeacuteologie geacuteochimie source Ras El Ma Chaouen Maroc
Summary The drinking water supply in the city of Chaouen is actually insured by
water catchment from Ras El Ma source which is considered one of the most
significant sources derived from Rifs limestone ridge This sources hydrological
regime is closely related to the rainfall of the area Its annual average-flow is
395 ls ie 1245 Mm3year The lowest intake occurs during the dry seasons with
an historical minimum recorded during the ldquo1981-1985rdquo drought-period limited to
70 ls
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The volumes captured from the Ras El Ma source are currently sufficient to
ensure the water demand of the city The supply security during low-flow periods
would be the main constraint management
The study of hydrogeological function of the water source could (i) help to
understand climatological and geological factors that have a direct impact on the
stock of underground water (ii) give recommendations for an optimal management
of this source (iii) predict the flow of drainage during the long period of drought
and (iv) define the source recharge-area for a possible preservation against
accidental pollution
Keywords Geacuteologie hydrogeacuteologie geacuteochimie source Ras El Ma Chaouen Maroc
الملخص
يتم حاليا تزويد مدينة شفشاون بالمياه الجوفية المنبثقة من عين رأس الماء التي تعتبر من
أهم العيون النابعة من وحدة تيسوكة بالذروة الكارستية يعتبر نظامها الهيدرولوجي شديد الارتباط
يناهز ث أي مال 593 بكمية التساقطات المسجلة بمنطقة نفاذيتها يقدر صبيبها المتوسط السنوي ب
مليون م 54235
في السنة يتم تسجيل الواردات الدنيا خلال الفصول الجافة حيث تم تسجيل أصغر
والذي ناهز 5993إلى 5995الجفاف الذي عرفته المنطقة خلال الفترة الممتدة من ءصبيب أثنا
ثل 07
لتزويد الساكنة بالماء الصالح كمية المياه التي توفرها عين رأس الماء تعد حاليا كافية
للشرب والإشكالية الواردة تكمن في تأمين تزويد المدينة خلال الفصول التي تطول مدة جفافها
حيث تعجز خزاناتها الجوفية على توفير الصبيب الكافي لهذا الغرض
ة محالة من فهم العناصر المناخي دراسة السلوك الهيدرولوجي لعين رأس الماء ستمكن لا
والتكوينات الجيولوجية التي تؤثر مباشرة على مخزون الموارد المائية الجوفية وصياغة التوصيات
هذه المادة الحيوية وتوضيح الرؤيا المتعلقة التي تمكن من تثمين الموارد المائية وتحسين تدبير
جيولوجي الذي بالصبيب الأدنى الذي توفره العين خلال الفترات الجافة وتحديد الحوض الهيدرو
قصد حمايتها من التلوث العرضي يغديها
المفتاح الكلمات
شفشاون المغرب الجيولوجيا الهيدروجيولوجيا الهيدروكيمياء عين رأس الماء
Liste des abreacuteviations
ABHL Agence du Bassin Hydraulique du Loukkos
CNESTEN Centre National de lrsquoEnergie des Sciences et des Techniques
Nucleacuteaires
DRPE Direction de la Recherche et de la Planification de lrsquoEau
H3 Tritium
O18 Oxygegravene 18
SAD Systegraveme Annexe de Drainage
SMOW Standard Mean Ocean Water
UT Uniteacute de Tritium
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Introduction
La source est situeacutee aux coordonneacutees Lambert suivantes x=513050
y=507850 et z=690 m (carte topographique au 150 000 de Chaouen) Elle possegravede
un bassin versant topographique relativement petit ne deacutepassant pas 62 kmsup2 avec
un deacutebit qui draine la quasi-totaliteacute de lrsquoaquifegravere de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka dont
la superficie deacutepasse 50 kmsup2 Le deacutebit moyen mensuel de la source est de 395 ls
il varie entre 127 ls en eacutetiage et plus de 5000 ls en peacuteriode des hautes eaux la
tempeacuterature de lrsquoeau est quasi-stationnaire variant entre 116degC en hiver et 137degC
en eacuteteacute (Fig 1)
Figure 1 Site de la source de Ras El Ma Chaouen
Source Carte topographique au 150 000e de Chaouen
La source Ras El Ma situeacutee agrave lrsquoEst de la ville de Chaouen fournit une eau
de tregraves bonne qualiteacute et en quantiteacute largement suffisante pour reacutepondre agrave la totaliteacute
des besoins en eau potable de la ville abritant une population de plus de
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40 000 habitants Le surplus est utiliseacute pour lrsquoirrigation de la petite et moyenne
hydraulique locale qui couvrent une superficie de plus de 600 ha destineacutee
principalement aux cultures maraichegraveres (ABHL 2004)
1 Meacutethodologie
11 Hydrologie de la source Nous allons proceacuteder au traitement de la seacuterie statistique des deacutebits de la
source de Ras El Ma pour deacuteterminer lrsquoordre de grandeur des variations
temporelles des deacutebits moyens mensuels de la source Il srsquoagit de mener une
correacutelation pluies-deacutebits agrave travers une approche moyennant plusieurs eacutequations
pour trouver une correacutelation entre les deacutebits mesureacutes au niveau de la source et les
preacutecipitations mensuelles enregistreacutees au niveau de la station climatologique de
Bab Taza Aussi srsquoagit-il de calculer des apports de Jbel Tissouka agrave lrsquoaide du
calcul du gradient altitudinal des preacutecipitations (fondeacute sur les courbes
hypsomeacutetriques-pluies) Nous nous sommes baseacutes sur la seacuterie statistique des deacutebits
moyens mensuels 1970-2003 Les graphiques du cumul des deacutebits moyens
mensuels vont nous permettre de faire une eacutevaluation du deacutebit moyen interannuel
de la source
Lrsquoanalyse geacuteologique de lrsquouniteacute de Tissouka agrave travers une bregraveve
preacutesentation geacuteologique et stratigraphique et une coupe structurale au niveau du
reacuteservoir de la source permettront ainsi de faire une eacutevaluation du volume de la
reacuteserve Les laquo coefficients de tarissement raquo permettront le calcul du temps du demi-
tarissement des deacutebits drsquoeacutetiage de la source de Ras El Ma pour les diffeacuterents eacutetiages
et relatifs agrave chaque eacutetiage entre 1970 et 2003 et une preacutesentation graphique de ce
coefficient en fonction du deacutebit initial correspondant Et moyennant la laquo formule de
Maillet raquo nous allons calculer les diffeacuterents laquo volumes dynamiques raquo de la source
en fonction du deacutebit initial et du coefficient de tarissement correspondant pour
chaque anneacutee Le deacutepouillement des limnigrammes de la source nous conduit agrave
calculer les deacutebits journaliers de la source et agrave faire une preacutesentation graphique des
laquo deacutebits classeacutes raquo qui preacutesentent des anomalies au niveau des deacutebits de 440 ls et
840 ls
12 Analyses hydro-chimiques de Ras El Ma
Lrsquoanalyse des mesures continues des conductiviteacutes eacutelectriques de la source
[graphiques de laquo distribution des freacutequences de Bakalowicz raquo] nous a
permis de faire une classification karstique de la source Ras El Ma
La repreacutesentation des eacuteleacutements majeurs des diffeacuterentes analyses chimiques
mous a permis de faire apparaitre le facies chimique de la source via le
laquo Diagramme classificateur de Piper raquo
Pour cerner les variations temporelles des eacuteleacutements majeurs de cette
source nous avions recouru au laquo diagramme star raquo
Les analyses isotopiques des eaux de la source et lrsquoeacutevaluation de sa
laquo signature de lrsquooxygegravene 18 raquo (O18) drsquoune part et la laquo signature des
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preacutecipitations raquo des diffeacuterentes stations pluviomeacutetriques reacutegionales drsquoautre
part permettent drsquoeacutevaluer lrsquoaltitude de recharge de la source
Les variations de laquo tritium raquo agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoespace et le laquo tableau
des interpreacutetations qualitatives de Clark et Fritz raquo drsquoune part et lrsquoanalyse
des teneurs en tritium des eaux souterraines de la source Ras El Ma drsquoautre
part nous ont permis de faire une estimation du temps de seacutejour 2 Aspects hydrologique de la source Ras El Ma Chaouen
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere alimentant la source Ras El Ma et
faisant partie de la Dorsale calcaire du Rif connaicirct des preacutecipitations importantes
et cette pluviomeacutetrie a un impact direct sur le deacutebit de la source Le climat
enregistre des variations spatiotemporelles importantes et conditionnent les deacutebits
maxima des peacuteriodes humides et les deacutebits minima des eacutetiages
Une seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source a eacuteteacute eacutetablie par les
Services de lrsquoABHL pour la peacuteriode hydrologique 1970-4705 (Tableau 1)
Tableau 1 Deacutebits mensuels de la source Ras El Ma (Chaouen)
Sept Oct Nov Deacutec Jan Feacutev Mars Av Mai Juin Juil Aoucirct
Maximum 300 405 1030 1135 2270 2678 1640 1090 1495 831 475 366
Moyenne 115 174 340 440 674 779 474 469 416 260 174 133
Minimum 70 70 81 92 105 98 90 100 95 85 87 77
Max-min 230 335 949 1043 2165 2580 1550 990 1400 746 388 289
Ecart Type 54 91 249 272 655 692 420 275 332 189 99 68
Source BOULAAcircJOUL synthegravese de la seacuterie statistique ABHL (1970- 4705)
Figure 2 Preacutesentation des deacutebits (Q maxima et Q minima en ls) de la source de
Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique ABHL (1970- 2013)
Les deacutebits maxima et minima (Tableau 1) montrent que les Q max eacutevoluent
avec les preacutecipitations en passant de 300 ls en septembre agrave la fin des eacutetiages agrave
2678 ls au mois de feacutevrier en peacuteriode de hautes eaux avec une amplitude de
2378 ls Par contre les deacutebits minima avec des variations relativement faibles
passent ainsi de 70 ls aux mois de septembre et octobre agrave 100 ls au mois drsquoavril
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout
Maximum
Moyenne
Minimum
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avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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15
Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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The volumes captured from the Ras El Ma source are currently sufficient to
ensure the water demand of the city The supply security during low-flow periods
would be the main constraint management
The study of hydrogeological function of the water source could (i) help to
understand climatological and geological factors that have a direct impact on the
stock of underground water (ii) give recommendations for an optimal management
of this source (iii) predict the flow of drainage during the long period of drought
and (iv) define the source recharge-area for a possible preservation against
accidental pollution
Keywords Geacuteologie hydrogeacuteologie geacuteochimie source Ras El Ma Chaouen Maroc
الملخص
يتم حاليا تزويد مدينة شفشاون بالمياه الجوفية المنبثقة من عين رأس الماء التي تعتبر من
أهم العيون النابعة من وحدة تيسوكة بالذروة الكارستية يعتبر نظامها الهيدرولوجي شديد الارتباط
يناهز ث أي مال 593 بكمية التساقطات المسجلة بمنطقة نفاذيتها يقدر صبيبها المتوسط السنوي ب
مليون م 54235
في السنة يتم تسجيل الواردات الدنيا خلال الفصول الجافة حيث تم تسجيل أصغر
والذي ناهز 5993إلى 5995الجفاف الذي عرفته المنطقة خلال الفترة الممتدة من ءصبيب أثنا
ثل 07
لتزويد الساكنة بالماء الصالح كمية المياه التي توفرها عين رأس الماء تعد حاليا كافية
للشرب والإشكالية الواردة تكمن في تأمين تزويد المدينة خلال الفصول التي تطول مدة جفافها
حيث تعجز خزاناتها الجوفية على توفير الصبيب الكافي لهذا الغرض
ة محالة من فهم العناصر المناخي دراسة السلوك الهيدرولوجي لعين رأس الماء ستمكن لا
والتكوينات الجيولوجية التي تؤثر مباشرة على مخزون الموارد المائية الجوفية وصياغة التوصيات
هذه المادة الحيوية وتوضيح الرؤيا المتعلقة التي تمكن من تثمين الموارد المائية وتحسين تدبير
جيولوجي الذي بالصبيب الأدنى الذي توفره العين خلال الفترات الجافة وتحديد الحوض الهيدرو
قصد حمايتها من التلوث العرضي يغديها
المفتاح الكلمات
شفشاون المغرب الجيولوجيا الهيدروجيولوجيا الهيدروكيمياء عين رأس الماء
Liste des abreacuteviations
ABHL Agence du Bassin Hydraulique du Loukkos
CNESTEN Centre National de lrsquoEnergie des Sciences et des Techniques
Nucleacuteaires
DRPE Direction de la Recherche et de la Planification de lrsquoEau
H3 Tritium
O18 Oxygegravene 18
SAD Systegraveme Annexe de Drainage
SMOW Standard Mean Ocean Water
UT Uniteacute de Tritium
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Introduction
La source est situeacutee aux coordonneacutees Lambert suivantes x=513050
y=507850 et z=690 m (carte topographique au 150 000 de Chaouen) Elle possegravede
un bassin versant topographique relativement petit ne deacutepassant pas 62 kmsup2 avec
un deacutebit qui draine la quasi-totaliteacute de lrsquoaquifegravere de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka dont
la superficie deacutepasse 50 kmsup2 Le deacutebit moyen mensuel de la source est de 395 ls
il varie entre 127 ls en eacutetiage et plus de 5000 ls en peacuteriode des hautes eaux la
tempeacuterature de lrsquoeau est quasi-stationnaire variant entre 116degC en hiver et 137degC
en eacuteteacute (Fig 1)
Figure 1 Site de la source de Ras El Ma Chaouen
Source Carte topographique au 150 000e de Chaouen
La source Ras El Ma situeacutee agrave lrsquoEst de la ville de Chaouen fournit une eau
de tregraves bonne qualiteacute et en quantiteacute largement suffisante pour reacutepondre agrave la totaliteacute
des besoins en eau potable de la ville abritant une population de plus de
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40 000 habitants Le surplus est utiliseacute pour lrsquoirrigation de la petite et moyenne
hydraulique locale qui couvrent une superficie de plus de 600 ha destineacutee
principalement aux cultures maraichegraveres (ABHL 2004)
1 Meacutethodologie
11 Hydrologie de la source Nous allons proceacuteder au traitement de la seacuterie statistique des deacutebits de la
source de Ras El Ma pour deacuteterminer lrsquoordre de grandeur des variations
temporelles des deacutebits moyens mensuels de la source Il srsquoagit de mener une
correacutelation pluies-deacutebits agrave travers une approche moyennant plusieurs eacutequations
pour trouver une correacutelation entre les deacutebits mesureacutes au niveau de la source et les
preacutecipitations mensuelles enregistreacutees au niveau de la station climatologique de
Bab Taza Aussi srsquoagit-il de calculer des apports de Jbel Tissouka agrave lrsquoaide du
calcul du gradient altitudinal des preacutecipitations (fondeacute sur les courbes
hypsomeacutetriques-pluies) Nous nous sommes baseacutes sur la seacuterie statistique des deacutebits
moyens mensuels 1970-2003 Les graphiques du cumul des deacutebits moyens
mensuels vont nous permettre de faire une eacutevaluation du deacutebit moyen interannuel
de la source
Lrsquoanalyse geacuteologique de lrsquouniteacute de Tissouka agrave travers une bregraveve
preacutesentation geacuteologique et stratigraphique et une coupe structurale au niveau du
reacuteservoir de la source permettront ainsi de faire une eacutevaluation du volume de la
reacuteserve Les laquo coefficients de tarissement raquo permettront le calcul du temps du demi-
tarissement des deacutebits drsquoeacutetiage de la source de Ras El Ma pour les diffeacuterents eacutetiages
et relatifs agrave chaque eacutetiage entre 1970 et 2003 et une preacutesentation graphique de ce
coefficient en fonction du deacutebit initial correspondant Et moyennant la laquo formule de
Maillet raquo nous allons calculer les diffeacuterents laquo volumes dynamiques raquo de la source
en fonction du deacutebit initial et du coefficient de tarissement correspondant pour
chaque anneacutee Le deacutepouillement des limnigrammes de la source nous conduit agrave
calculer les deacutebits journaliers de la source et agrave faire une preacutesentation graphique des
laquo deacutebits classeacutes raquo qui preacutesentent des anomalies au niveau des deacutebits de 440 ls et
840 ls
12 Analyses hydro-chimiques de Ras El Ma
Lrsquoanalyse des mesures continues des conductiviteacutes eacutelectriques de la source
[graphiques de laquo distribution des freacutequences de Bakalowicz raquo] nous a
permis de faire une classification karstique de la source Ras El Ma
La repreacutesentation des eacuteleacutements majeurs des diffeacuterentes analyses chimiques
mous a permis de faire apparaitre le facies chimique de la source via le
laquo Diagramme classificateur de Piper raquo
Pour cerner les variations temporelles des eacuteleacutements majeurs de cette
source nous avions recouru au laquo diagramme star raquo
Les analyses isotopiques des eaux de la source et lrsquoeacutevaluation de sa
laquo signature de lrsquooxygegravene 18 raquo (O18) drsquoune part et la laquo signature des
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preacutecipitations raquo des diffeacuterentes stations pluviomeacutetriques reacutegionales drsquoautre
part permettent drsquoeacutevaluer lrsquoaltitude de recharge de la source
Les variations de laquo tritium raquo agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoespace et le laquo tableau
des interpreacutetations qualitatives de Clark et Fritz raquo drsquoune part et lrsquoanalyse
des teneurs en tritium des eaux souterraines de la source Ras El Ma drsquoautre
part nous ont permis de faire une estimation du temps de seacutejour 2 Aspects hydrologique de la source Ras El Ma Chaouen
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere alimentant la source Ras El Ma et
faisant partie de la Dorsale calcaire du Rif connaicirct des preacutecipitations importantes
et cette pluviomeacutetrie a un impact direct sur le deacutebit de la source Le climat
enregistre des variations spatiotemporelles importantes et conditionnent les deacutebits
maxima des peacuteriodes humides et les deacutebits minima des eacutetiages
Une seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source a eacuteteacute eacutetablie par les
Services de lrsquoABHL pour la peacuteriode hydrologique 1970-4705 (Tableau 1)
Tableau 1 Deacutebits mensuels de la source Ras El Ma (Chaouen)
Sept Oct Nov Deacutec Jan Feacutev Mars Av Mai Juin Juil Aoucirct
Maximum 300 405 1030 1135 2270 2678 1640 1090 1495 831 475 366
Moyenne 115 174 340 440 674 779 474 469 416 260 174 133
Minimum 70 70 81 92 105 98 90 100 95 85 87 77
Max-min 230 335 949 1043 2165 2580 1550 990 1400 746 388 289
Ecart Type 54 91 249 272 655 692 420 275 332 189 99 68
Source BOULAAcircJOUL synthegravese de la seacuterie statistique ABHL (1970- 4705)
Figure 2 Preacutesentation des deacutebits (Q maxima et Q minima en ls) de la source de
Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique ABHL (1970- 2013)
Les deacutebits maxima et minima (Tableau 1) montrent que les Q max eacutevoluent
avec les preacutecipitations en passant de 300 ls en septembre agrave la fin des eacutetiages agrave
2678 ls au mois de feacutevrier en peacuteriode de hautes eaux avec une amplitude de
2378 ls Par contre les deacutebits minima avec des variations relativement faibles
passent ainsi de 70 ls aux mois de septembre et octobre agrave 100 ls au mois drsquoavril
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout
Maximum
Moyenne
Minimum
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avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
4
Introduction
La source est situeacutee aux coordonneacutees Lambert suivantes x=513050
y=507850 et z=690 m (carte topographique au 150 000 de Chaouen) Elle possegravede
un bassin versant topographique relativement petit ne deacutepassant pas 62 kmsup2 avec
un deacutebit qui draine la quasi-totaliteacute de lrsquoaquifegravere de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka dont
la superficie deacutepasse 50 kmsup2 Le deacutebit moyen mensuel de la source est de 395 ls
il varie entre 127 ls en eacutetiage et plus de 5000 ls en peacuteriode des hautes eaux la
tempeacuterature de lrsquoeau est quasi-stationnaire variant entre 116degC en hiver et 137degC
en eacuteteacute (Fig 1)
Figure 1 Site de la source de Ras El Ma Chaouen
Source Carte topographique au 150 000e de Chaouen
La source Ras El Ma situeacutee agrave lrsquoEst de la ville de Chaouen fournit une eau
de tregraves bonne qualiteacute et en quantiteacute largement suffisante pour reacutepondre agrave la totaliteacute
des besoins en eau potable de la ville abritant une population de plus de
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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40 000 habitants Le surplus est utiliseacute pour lrsquoirrigation de la petite et moyenne
hydraulique locale qui couvrent une superficie de plus de 600 ha destineacutee
principalement aux cultures maraichegraveres (ABHL 2004)
1 Meacutethodologie
11 Hydrologie de la source Nous allons proceacuteder au traitement de la seacuterie statistique des deacutebits de la
source de Ras El Ma pour deacuteterminer lrsquoordre de grandeur des variations
temporelles des deacutebits moyens mensuels de la source Il srsquoagit de mener une
correacutelation pluies-deacutebits agrave travers une approche moyennant plusieurs eacutequations
pour trouver une correacutelation entre les deacutebits mesureacutes au niveau de la source et les
preacutecipitations mensuelles enregistreacutees au niveau de la station climatologique de
Bab Taza Aussi srsquoagit-il de calculer des apports de Jbel Tissouka agrave lrsquoaide du
calcul du gradient altitudinal des preacutecipitations (fondeacute sur les courbes
hypsomeacutetriques-pluies) Nous nous sommes baseacutes sur la seacuterie statistique des deacutebits
moyens mensuels 1970-2003 Les graphiques du cumul des deacutebits moyens
mensuels vont nous permettre de faire une eacutevaluation du deacutebit moyen interannuel
de la source
Lrsquoanalyse geacuteologique de lrsquouniteacute de Tissouka agrave travers une bregraveve
preacutesentation geacuteologique et stratigraphique et une coupe structurale au niveau du
reacuteservoir de la source permettront ainsi de faire une eacutevaluation du volume de la
reacuteserve Les laquo coefficients de tarissement raquo permettront le calcul du temps du demi-
tarissement des deacutebits drsquoeacutetiage de la source de Ras El Ma pour les diffeacuterents eacutetiages
et relatifs agrave chaque eacutetiage entre 1970 et 2003 et une preacutesentation graphique de ce
coefficient en fonction du deacutebit initial correspondant Et moyennant la laquo formule de
Maillet raquo nous allons calculer les diffeacuterents laquo volumes dynamiques raquo de la source
en fonction du deacutebit initial et du coefficient de tarissement correspondant pour
chaque anneacutee Le deacutepouillement des limnigrammes de la source nous conduit agrave
calculer les deacutebits journaliers de la source et agrave faire une preacutesentation graphique des
laquo deacutebits classeacutes raquo qui preacutesentent des anomalies au niveau des deacutebits de 440 ls et
840 ls
12 Analyses hydro-chimiques de Ras El Ma
Lrsquoanalyse des mesures continues des conductiviteacutes eacutelectriques de la source
[graphiques de laquo distribution des freacutequences de Bakalowicz raquo] nous a
permis de faire une classification karstique de la source Ras El Ma
La repreacutesentation des eacuteleacutements majeurs des diffeacuterentes analyses chimiques
mous a permis de faire apparaitre le facies chimique de la source via le
laquo Diagramme classificateur de Piper raquo
Pour cerner les variations temporelles des eacuteleacutements majeurs de cette
source nous avions recouru au laquo diagramme star raquo
Les analyses isotopiques des eaux de la source et lrsquoeacutevaluation de sa
laquo signature de lrsquooxygegravene 18 raquo (O18) drsquoune part et la laquo signature des
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preacutecipitations raquo des diffeacuterentes stations pluviomeacutetriques reacutegionales drsquoautre
part permettent drsquoeacutevaluer lrsquoaltitude de recharge de la source
Les variations de laquo tritium raquo agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoespace et le laquo tableau
des interpreacutetations qualitatives de Clark et Fritz raquo drsquoune part et lrsquoanalyse
des teneurs en tritium des eaux souterraines de la source Ras El Ma drsquoautre
part nous ont permis de faire une estimation du temps de seacutejour 2 Aspects hydrologique de la source Ras El Ma Chaouen
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere alimentant la source Ras El Ma et
faisant partie de la Dorsale calcaire du Rif connaicirct des preacutecipitations importantes
et cette pluviomeacutetrie a un impact direct sur le deacutebit de la source Le climat
enregistre des variations spatiotemporelles importantes et conditionnent les deacutebits
maxima des peacuteriodes humides et les deacutebits minima des eacutetiages
Une seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source a eacuteteacute eacutetablie par les
Services de lrsquoABHL pour la peacuteriode hydrologique 1970-4705 (Tableau 1)
Tableau 1 Deacutebits mensuels de la source Ras El Ma (Chaouen)
Sept Oct Nov Deacutec Jan Feacutev Mars Av Mai Juin Juil Aoucirct
Maximum 300 405 1030 1135 2270 2678 1640 1090 1495 831 475 366
Moyenne 115 174 340 440 674 779 474 469 416 260 174 133
Minimum 70 70 81 92 105 98 90 100 95 85 87 77
Max-min 230 335 949 1043 2165 2580 1550 990 1400 746 388 289
Ecart Type 54 91 249 272 655 692 420 275 332 189 99 68
Source BOULAAcircJOUL synthegravese de la seacuterie statistique ABHL (1970- 4705)
Figure 2 Preacutesentation des deacutebits (Q maxima et Q minima en ls) de la source de
Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique ABHL (1970- 2013)
Les deacutebits maxima et minima (Tableau 1) montrent que les Q max eacutevoluent
avec les preacutecipitations en passant de 300 ls en septembre agrave la fin des eacutetiages agrave
2678 ls au mois de feacutevrier en peacuteriode de hautes eaux avec une amplitude de
2378 ls Par contre les deacutebits minima avec des variations relativement faibles
passent ainsi de 70 ls aux mois de septembre et octobre agrave 100 ls au mois drsquoavril
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout
Maximum
Moyenne
Minimum
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avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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40 000 habitants Le surplus est utiliseacute pour lrsquoirrigation de la petite et moyenne
hydraulique locale qui couvrent une superficie de plus de 600 ha destineacutee
principalement aux cultures maraichegraveres (ABHL 2004)
1 Meacutethodologie
11 Hydrologie de la source Nous allons proceacuteder au traitement de la seacuterie statistique des deacutebits de la
source de Ras El Ma pour deacuteterminer lrsquoordre de grandeur des variations
temporelles des deacutebits moyens mensuels de la source Il srsquoagit de mener une
correacutelation pluies-deacutebits agrave travers une approche moyennant plusieurs eacutequations
pour trouver une correacutelation entre les deacutebits mesureacutes au niveau de la source et les
preacutecipitations mensuelles enregistreacutees au niveau de la station climatologique de
Bab Taza Aussi srsquoagit-il de calculer des apports de Jbel Tissouka agrave lrsquoaide du
calcul du gradient altitudinal des preacutecipitations (fondeacute sur les courbes
hypsomeacutetriques-pluies) Nous nous sommes baseacutes sur la seacuterie statistique des deacutebits
moyens mensuels 1970-2003 Les graphiques du cumul des deacutebits moyens
mensuels vont nous permettre de faire une eacutevaluation du deacutebit moyen interannuel
de la source
Lrsquoanalyse geacuteologique de lrsquouniteacute de Tissouka agrave travers une bregraveve
preacutesentation geacuteologique et stratigraphique et une coupe structurale au niveau du
reacuteservoir de la source permettront ainsi de faire une eacutevaluation du volume de la
reacuteserve Les laquo coefficients de tarissement raquo permettront le calcul du temps du demi-
tarissement des deacutebits drsquoeacutetiage de la source de Ras El Ma pour les diffeacuterents eacutetiages
et relatifs agrave chaque eacutetiage entre 1970 et 2003 et une preacutesentation graphique de ce
coefficient en fonction du deacutebit initial correspondant Et moyennant la laquo formule de
Maillet raquo nous allons calculer les diffeacuterents laquo volumes dynamiques raquo de la source
en fonction du deacutebit initial et du coefficient de tarissement correspondant pour
chaque anneacutee Le deacutepouillement des limnigrammes de la source nous conduit agrave
calculer les deacutebits journaliers de la source et agrave faire une preacutesentation graphique des
laquo deacutebits classeacutes raquo qui preacutesentent des anomalies au niveau des deacutebits de 440 ls et
840 ls
12 Analyses hydro-chimiques de Ras El Ma
Lrsquoanalyse des mesures continues des conductiviteacutes eacutelectriques de la source
[graphiques de laquo distribution des freacutequences de Bakalowicz raquo] nous a
permis de faire une classification karstique de la source Ras El Ma
La repreacutesentation des eacuteleacutements majeurs des diffeacuterentes analyses chimiques
mous a permis de faire apparaitre le facies chimique de la source via le
laquo Diagramme classificateur de Piper raquo
Pour cerner les variations temporelles des eacuteleacutements majeurs de cette
source nous avions recouru au laquo diagramme star raquo
Les analyses isotopiques des eaux de la source et lrsquoeacutevaluation de sa
laquo signature de lrsquooxygegravene 18 raquo (O18) drsquoune part et la laquo signature des
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preacutecipitations raquo des diffeacuterentes stations pluviomeacutetriques reacutegionales drsquoautre
part permettent drsquoeacutevaluer lrsquoaltitude de recharge de la source
Les variations de laquo tritium raquo agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoespace et le laquo tableau
des interpreacutetations qualitatives de Clark et Fritz raquo drsquoune part et lrsquoanalyse
des teneurs en tritium des eaux souterraines de la source Ras El Ma drsquoautre
part nous ont permis de faire une estimation du temps de seacutejour 2 Aspects hydrologique de la source Ras El Ma Chaouen
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere alimentant la source Ras El Ma et
faisant partie de la Dorsale calcaire du Rif connaicirct des preacutecipitations importantes
et cette pluviomeacutetrie a un impact direct sur le deacutebit de la source Le climat
enregistre des variations spatiotemporelles importantes et conditionnent les deacutebits
maxima des peacuteriodes humides et les deacutebits minima des eacutetiages
Une seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source a eacuteteacute eacutetablie par les
Services de lrsquoABHL pour la peacuteriode hydrologique 1970-4705 (Tableau 1)
Tableau 1 Deacutebits mensuels de la source Ras El Ma (Chaouen)
Sept Oct Nov Deacutec Jan Feacutev Mars Av Mai Juin Juil Aoucirct
Maximum 300 405 1030 1135 2270 2678 1640 1090 1495 831 475 366
Moyenne 115 174 340 440 674 779 474 469 416 260 174 133
Minimum 70 70 81 92 105 98 90 100 95 85 87 77
Max-min 230 335 949 1043 2165 2580 1550 990 1400 746 388 289
Ecart Type 54 91 249 272 655 692 420 275 332 189 99 68
Source BOULAAcircJOUL synthegravese de la seacuterie statistique ABHL (1970- 4705)
Figure 2 Preacutesentation des deacutebits (Q maxima et Q minima en ls) de la source de
Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique ABHL (1970- 2013)
Les deacutebits maxima et minima (Tableau 1) montrent que les Q max eacutevoluent
avec les preacutecipitations en passant de 300 ls en septembre agrave la fin des eacutetiages agrave
2678 ls au mois de feacutevrier en peacuteriode de hautes eaux avec une amplitude de
2378 ls Par contre les deacutebits minima avec des variations relativement faibles
passent ainsi de 70 ls aux mois de septembre et octobre agrave 100 ls au mois drsquoavril
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout
Maximum
Moyenne
Minimum
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avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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10
Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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11
o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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preacutecipitations raquo des diffeacuterentes stations pluviomeacutetriques reacutegionales drsquoautre
part permettent drsquoeacutevaluer lrsquoaltitude de recharge de la source
Les variations de laquo tritium raquo agrave lrsquoeacutetat naturel dans lrsquoespace et le laquo tableau
des interpreacutetations qualitatives de Clark et Fritz raquo drsquoune part et lrsquoanalyse
des teneurs en tritium des eaux souterraines de la source Ras El Ma drsquoautre
part nous ont permis de faire une estimation du temps de seacutejour 2 Aspects hydrologique de la source Ras El Ma Chaouen
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere alimentant la source Ras El Ma et
faisant partie de la Dorsale calcaire du Rif connaicirct des preacutecipitations importantes
et cette pluviomeacutetrie a un impact direct sur le deacutebit de la source Le climat
enregistre des variations spatiotemporelles importantes et conditionnent les deacutebits
maxima des peacuteriodes humides et les deacutebits minima des eacutetiages
Une seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source a eacuteteacute eacutetablie par les
Services de lrsquoABHL pour la peacuteriode hydrologique 1970-4705 (Tableau 1)
Tableau 1 Deacutebits mensuels de la source Ras El Ma (Chaouen)
Sept Oct Nov Deacutec Jan Feacutev Mars Av Mai Juin Juil Aoucirct
Maximum 300 405 1030 1135 2270 2678 1640 1090 1495 831 475 366
Moyenne 115 174 340 440 674 779 474 469 416 260 174 133
Minimum 70 70 81 92 105 98 90 100 95 85 87 77
Max-min 230 335 949 1043 2165 2580 1550 990 1400 746 388 289
Ecart Type 54 91 249 272 655 692 420 275 332 189 99 68
Source BOULAAcircJOUL synthegravese de la seacuterie statistique ABHL (1970- 4705)
Figure 2 Preacutesentation des deacutebits (Q maxima et Q minima en ls) de la source de
Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique ABHL (1970- 2013)
Les deacutebits maxima et minima (Tableau 1) montrent que les Q max eacutevoluent
avec les preacutecipitations en passant de 300 ls en septembre agrave la fin des eacutetiages agrave
2678 ls au mois de feacutevrier en peacuteriode de hautes eaux avec une amplitude de
2378 ls Par contre les deacutebits minima avec des variations relativement faibles
passent ainsi de 70 ls aux mois de septembre et octobre agrave 100 ls au mois drsquoavril
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Sept Oct Nov Dec Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout
Maximum
Moyenne
Minimum
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avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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8
pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
7
avec une amplitude de 30 ls seulement gracircce au maintien de lrsquoamortissement du
deacutebit par lrsquoimportance du stock
21 Correacutelation pluie et deacutebit agrave Ras El Ma (Chaouen)
La correacutelation des deacutebits de la source Ras El Ma avec les preacutecipitations
enregistreacutees au niveau de la station climatologique de Bab Taza est traiteacutee en trois
eacutetapes (Tableau 2)
1 avec la pluie du mecircme mois
2 en correacutelation avec la pluie du mecircme mois et avec celle du mois
preacuteceacutedent
3 et avec les pluies du mecircme mois et celles des deux mois preacuteceacutedents
Tableaux 2-3 et 4 Correacutelation deacutebit-pluie source de Ras El Ma (Chaouen)
Ndeg Equations Rsup2
1 Qm= 034Pm 34
2 Qm= 017Pm+ 048 Pm -1 56
3 Qm= 022Pm+030 Pm -1 + 049 Pm -2 72
4 Qm= 054Qm-1+025 Pm 63
5 Qm= 044Qm-1+015 Pm +034 Pm -1 70
6 Qm= 027Qm-1+019 Pm +026 Pm -1+ 049 Pm -2 76
7 Log(Qm) = 062 Log (Qm-1)+029 (Pm)13 73
8 Log(Qm) = 041 Log (Qm-1)+025 (Pm)13+018 (Pm-1)13 024 (Pm-2)
13 78 Source BOULAAcircJOUL ineacutedit (seacuterie statistique 1970- 2013)
Leacutegende des tableaux 2-3 et 4
Qm = Deacutebit moyen mensuel du mois actuel de la source Ras El Ma
Qm-1= Deacutebit moyen mensuel du mois preacuteceacutedent
Pm = Pluie moyenne mensuelle du mois actuel
Pm-1= Pluie moyenne mensuelle du mois preacuteceacutedent
Pm-2 = Pluie moyenne mensuelle enregistreacutee il y a deux mois
Les reacutesultats (Tableau 2) prouvent que le deacutebit de la source est tributaire
des pluies du mecircme mois comme il est influenceacute par les preacutecipitations enregistreacutees
pendant les deux mois preacuteceacutedents
Pour mieux cerner les paramegravetres qui ont une influence directe sur les
valeurs du deacutebit nous avons associeacute des deacutebits enregistreacutes pendant le mois
preacuteceacutedent avec les pluies enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement celles
enregistreacutees pendant les deux mois preacuteceacutedents Les coefficients de correacutelation se
sont ameacutelioreacutes pour passer de 34 agrave une valeur de 76 (Tableau 3)
Dans le souci de mieux cerner les paramegravetres hydro-climatologiques et la
faccedilon avec laquelle ils participent dans lrsquoeacutevaluation des deacutebits de la source
Ras El Ma nous avons encore opteacute pour les valeurs logarithmiques des deacutebits du
mois preacuteceacutedent en combinaison avec les fonctions puissances des valeurs
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8
pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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8
pluviomeacutetriques du mecircme mois pour le cas de la 7e eacutequation et pendant les deux
mois preacuteceacutedents pour le cas de la 8e eacutequation (Tableau 4) Cette opeacuteration a
ameacutelioreacute timidement le coefficient de correacutelation de 76 agrave 78
Lrsquoameacutelioration des coefficients de correacutelation prouve lrsquoexistence de
relations avec les logarithmes des deacutebits des mois preacuteceacutedents et avec les fonctions
puissances des preacutecipitations enregistreacutees pendant le mecircme mois et eacutegalement
pendant les deux mois preacuteceacutedents Les deacutebits calculeacutes sont preacutesenteacutes dans le mecircme
graphique avec les deacutebits mesureacutes (Figure 3)
La figure 3 montre une grande similitude pour les deacutebits maxima ce qui
prouve que lrsquoaugmentation des deacutebits est tributaire des apports pluviomeacutetriques
par contre les deacutebits minima accusent des diffeacuterences eacutenormes entre les deacutebits
mesureacutes et les deacutebits calculeacutes surtout pendant les longues peacuteriodes segraveches ougrave les
deacutebits calculeacutes sont largement infeacuterieurs aux deacutebits mesureacutes Ce qui est ducirc
principalement aux facteurs pluies qui sont nulles alors que lrsquoimportance du stock
du reacuteservoir arrive agrave maintenir un deacutebit de tarissement important capable de
subvenir agrave tous les besoins de lrsquoAEP de la ville pendant plusieurs mois sans pluies
Figure 3 Deacutebits (Q) mesureacutes et deacutebits calculeacutes Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2013)
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels contient des vides qui ont eacuteteacute
combleacutes par des correacutelations avec les pluies enregistreacutees au niveau du barrage
Alitlate par conseacutequent la seacuterie des deacutebits moyens est biaiseacutee par ces deacutebits
calculeacutes Les courbes des hyeacutetogrammes montrent une certaine divergence entre les
pluies enregistreacutees au niveau de la station Bab Taza et les deacutebits correspondants
Les deux diagrammes montrent deux cycles hydrologiques de la source
Ras El Ma apparemment avec des preacutecipitations quasi-similaires dans le 1er cycle
hydrologique de lrsquoanneacutee 1978-79 des pluies de 300 mm au mois de janvier suivi
de 400 mm au mois de feacutevrier ayant geacuteneacutereacute lrsquohydrogramme drsquoune crue importante
(deacutebit de pointe = 2500 ls) Par contre dans le second cycle hydrologique de
lrsquoanneacutee 1998-99 mecircme avec des preacutecipitations de 200 mm au mois drsquooctobre et
300 mm au mois drsquoavril la source nrsquoa presque pas reacuteagi et nrsquoa donneacute lieu qursquoagrave un
hydrogramme bien plat avec des deacutebits qui nrsquoont pas deacutepasseacute 200 ls
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Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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9
Figure 4 Hyeacutetogrammes de deux cycles hydrologiques 78-79 et 98-99 de la
source Ras El Ma (Chaouen)
22 Calcul des apports de Jbel Tissouka
Lrsquouniteacute de Jbel Tissouka aquifegravere de la source Ras El Ma posseacutedant une
superficie de plus de 50 kmsup2 perccediloit des preacutecipitations moyennes annuelles qui
peuvent atteindre une valeur de plus de 2000 mm au point culminant par
conseacutequent le gradient altitudinal pluviomeacutetrique et lrsquohypsomeacutetrie de lrsquouniteacute
permettent de calculer le volume drsquoeau reccedilu par chaque tranche de hauteur ∆H de
200 m de puissance de cet aquifegravere (Tableau 5)
Tableau 5 Volume drsquoeau geacuteneacutereacute par les pluies source de Ras El Ma (Chaouen)
Tranche ∆H (m) Superficie (kmsup2) Pluie (mm) Volume (m3)
0800-1000 35 1364 4774000
1000-1200 1075 1562 16791500
1200-1400 1375 1760 2420000
1400-1600 54 5939 23496000
1600-1800 75 4592 16395000
1800-2000 25 4532 5885000
Total - - 91 542 000 Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2012)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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11
o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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15
Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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21
600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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Le calcul de la superficie des tranches de hauteur comme preacutesenteacute dans le
tableau 5 nous permet de calculer les preacutecipitations correspondantes moyennant
les gradients pluviomeacutetriques et drsquoeacutevaluer le volume des apports perccedilu par cette
mecircme tranche Et en fin de compte nous avons pu eacutevaluer le volume total des
apports au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka deacutepassant 90 M m3an
23 Calcul du volume annuel de la source Ras El Ma
La seacuterie des deacutebits moyens mensuels de la source Ras El Ma pour la peacuteriode
1970 - 2003 (396 mois) est consigneacutee dans la Figure 5
Figure 5 Courbe des volumes cumuleacutes de la source de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL seacuterie statistique (1970-2003)
La courbe des volumes cumuleacutes de la source Ras El Mas montre
lrsquoexistence drsquoune certaine reacutegulariteacute dans les volumes annuels deacuteverseacutes par
lrsquoeacutequation suivante (coefficient de correacutelation = 996)
Vc = 1024N+1505 (Vc = volume cumuleacute et N = nombre de mois)
De mecircme le volume deacuteverseacute chaque anneacutee peut ecirctre calculeacute par le deacutebit
moyen interannuel (395 ls) Le volume annuel ainsi calculeacute (Vol) deacutepasse
12 000 000 m3an
( 33 451272045612864003653950 MmmVol )
Ce volume ne repreacutesente que 13 du volume drsquoeau calculeacute drsquoapregraves les
pluies moyennes au niveau de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka et qui est pregraves de
90 M m3an (Tableau 5)
3 Geacuteologie de lrsquouniteacute de Tissouka
31 Stratigraphie
La source Ras El Ma sourd au niveau des calcaires agrave silex drsquoacircge
Pliensbachien de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka au niveau du contact de chevauchement
entre lrsquoaquifegravere et un substratum formeacute par lrsquouniteacute de Tanger interne (Figure 7)
La stratigraphie de lrsquouniteacute de Tissouka est comme suit
o Dolomies agrave stromatolithe drsquoacircge Norien agrave Carnien
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11
o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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14
42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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11
o Alternances calcareacuteo-dolomitiques du Rheacutetien drsquoune eacutepaisseur drsquoenviron
100 m
o Calcaires massifs de lrsquoHettangien drsquoune eacutepaisseur un peu moins de
100 m
o Bregraveches agrave silex du Sineacutemurien
o Calcaires agrave silex du Pliensbachien lieu drsquoeacutemergence de la source (NOLD
amp AL 1981)
Au Nord-est lrsquouniteacute de Jbel Tissouka chevauche lrsquouniteacute de Jbel Lakrae
elle-mecircme surmonteacutee par les uniteacutes de Bab Aidime et par celle drsquoImansorene Vers
le Sud-ouest elle repose sur lrsquouniteacute de Tanger interne en contact subhorizontal
32 Scheacutemas de lrsquoaquiclude
La topographie du substratum formeacute par les flyschs de lrsquouniteacute de Tanger du
cocircteacute ouest et par les Ghomarides du cocircteacute est favorise le deacuteversement des sources de
la Dorsale calcaire vers les points bas de cet aquiclude Par conseacutequent certaines
sources deacuteversent vers le cocircteacute ouest cas de la source Ras El Ma alors que drsquoautres
deacuteversent vers le versant est cas de la source Aouslaf (Figure 6)
Figure 6 Illustration du substratum impermeacuteable de lrsquoAquifegravere de Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les formations carbonateacutees de lrsquouniteacute de Jbel Tissouka formeacutees de calcaire
agrave silex Pleinsbachien des bregraveches agrave silex Sineacutemuriens et des dolomies agrave
stromatolithes Noriens agrave Cariens sont alors le siegravege drsquoun aquifegravere karstique
(Figure 7)
La Source Ras El Ma qui sourd au pied drsquoune falaise est une source de
deacuteversement Son bassin versant geacuteologique est constitueacute par les formations
carbonateacutees des uniteacutes de Jbel Tissouka celle drsquoImensorene et celle de Bab Aidime
(NOLD amp AL 1981) La deacutelimitation rigoureuse de cet aquifegravere neacutecessite un
traccedilage chimique etou des sondages de reconnaissance
La figure 8 syntheacutetise la disposition structurale deacutecrite preacuteceacutedemment dans
une reconstitution scheacutematique 3 D donne une vision approximative de la
reconstitution de la geacuteomeacutetrie du reacuteservoir et permet une eacutevaluation du volume de
lrsquoaquifegravere de Jbel Tissouka
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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14
42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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15
Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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21
600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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Figure 7 Coupe structurale syntheacutetique de la nappe du J Tissouka
Source El Kadiri K (ineacutedit)
Les dimensions probables du reacuteservoir de la source Ras El Ma (Figure 8)
permettent drsquoeacutevaluer le volume (Vol) moyennant la formule suivante
eCHPLVol
Avec
L = Largeur = 1500 m
P = Profondeur = 4000 m
H = Hauteur = 750 m
Ce = Coefficient drsquoemmagasinement = 4permil
Drsquoougrave le volume total VT = 18 M m3
Figure 8 Scheacutema syntheacutetique du reacuteservoir de Ras El Ma (Chaouen)
Source El Kadiri K (ineacutedit)
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La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
13
La surface du bassin versant hydrogeacuteologique est eacutegale agrave la largeur que
multiplie la profondeur elle est alors eacutegale agrave 6 kmsup2 et pour le calcul du volume
drsquoeau de lrsquoaquifegravere il faut multiplier par la hauteur et par le coefficient
drsquoemmagasinement (4 permil) nous avons alors le volume du reacuteservoir de Jbel
Tissouka de lrsquoordre de 18 M m3
4 Hydrodynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
41 Tarissement de la source Ras El Ma
Lrsquohydrodynamique des terrains calcaires est particuliegraverement bien exploreacutee
par les eacutetudes des vidanges La preacutevision des peacutenuries sur les cours drsquoeau consiste
sur le plan technique agrave preacutevoir le deacutebit drsquoeacutetiage drsquoun cours drsquoeau donneacute en un
point donneacute et agrave un instant donneacute par lrsquoexploitation drsquoune seacuterie de donneacutees de
preacutefeacuterence suffisamment longue Le but eacutegalement de lrsquoeacutetude des tarissements est
de connaicirctre les caracteacuteristiques du systegraveme de nappes qui alimentent cette
eacutemergence car chaque nappe est caracteacuteriseacutee par un coefficient de tarissement ()
et un deacutebit de drainage initial (Q0)
Pour deacutemontrer lrsquoexistence de laquo reacuteserves exploitables raquo il faut proceacuteder agrave
lrsquoanalyse des seacuteries temporelles des deacutebits et agrave lrsquoanalyse des hydrogrammes de
deacutecrues et de tarissements Dans le but drsquoestimer le volume dynamique des
reacuteservoirs cette meacutethode de tarissement a eacuteteacute proposeacutee par MANGIN (1975)
Figure 9 - Analyse de la deacutecrue et du tarissement de la source Ras El Ma
Source Baklowicz (1999)
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14
42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
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00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
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330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
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La mineacuteralisation au mois davril
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La mineacuteralisation au mois de juin
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K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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20
54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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14
42 Coefficient de tarissement de la source Ras El Ma
Pour deacuteterminer la loi de tarissement drsquoune source pendant une peacuteriode
donneacutee la formule la plus classiquement utiliseacutee est celle qui considegravere la
deacutecroissance exponentielle du deacutebit en fonction du temps et ce en absence de
toutes preacutecipitations qui risquent de perturber lrsquoallure de la courbe et eacutegalement
des pompages et des preacutelegravevements en amont des points de mesures Le deacutebit en un
temps (t) est donneacute alors par la formule de Maillet ci-dessous Les courbes de type
de Maillet correspondent approximativement au cas drsquoun reacuteservoir souterrain de
forme paralleacuteleacutepipeacutedique qui se vide par un bouchon poreux (LARRAS 1972)
La formule de Maillet t
t eQQ 0
Ougrave
Q0 = Le deacutebit agrave lrsquoinstant ldquot = 0rdquo
Qt = deacutebit agrave un instant ldquotrdquo
e = base du logarithme neacutepeacuterien
= coefficient de tarissement de la source calculeacute par la pente de la
courbe Log Q = f (t)
)(
00tt
eQQ
Q
QLog
tteQ
Q tt
0
0
)(
0
0
Le deacutebit de demi tarissement cest-agrave-dire le cas ougrave Q = Q02 sera atteint
apregraves le temps T = (t - t0) lrsquoeacutequation preacuteceacutedente deviendra alors sous la forme
suivante
693102)( 0
LogttT
Le graphique des deacutebits des eacutetiages nous a permis drsquoeacutevaluer pour chaque
tarissement un coefficient de tarissement ldquoαirdquo qui correspond agrave un deacutebit initial
ldquoQ0irdquo (Figure 10) Les deacutebits initiaux de drainage et les coefficients de tarissement
correspondants nous ont permis de tracer la courbe de tendance et de formuler
lrsquoeacutequation de tarissement
1141)(2610 0 QLn
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15
Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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Figure 10 - Deacutebits initiaux et coefficients de tarissement de Ras El Ma (Chaouen)
Source BOULAAcircJOUL (2006)
43 Calcul du volume dynamique de la source Ras El Ma
Lrsquointeacutegration de la formule de Maillet nous a permis drsquoeacutevaluer le volume
dynamique des sources dans le systegraveme des reacuteservoirs karstiques agrave lrsquoinstant ldquotrdquo et agrave
partir drsquoun deacutebit de drainage ldquoQtrdquo correspondant agrave ce mecircme instant ldquotrdquo
0
0
QVdteQQV s
t
t
t
ts
Elle a permis drsquoeacutevaluer les volumes dynamiques de la source Ras El Ma
(Tableau 6)
Pour reacutealiser une eacutetude hydrodynamique fructueuse il est recommandeacute de
reacutepondre aux exigences primordiales suivantes
proceacuteder agrave des installations de postes pluviomeacutetriques pour atteindre une
densiteacute convenable et faire une reacutepartition adapteacutee agrave la geacuteomorphologie
des mesures de deacutebits avec une freacutequence adeacutequate en fonction des
conditions climatologiques de la zone
le choix drsquoun reacuteseau repreacutesentatif qui doit faire lrsquoobjet drsquoun suivi continu
et instaurer un programme de suivi par des compagnes exhaustives
et faire des traccedilages chimiques pour une eacutevaluation des bassins versants
geacuteologiques
Tableau 6 Volume dynamique de la source Ras El Ma (Chaouen)
Paramegravetres Qmax Qmin Qmoy
Deacutebit (m3s) 5900 0127 0396
Coefficient de tarissement (j-1) 07953 01732 0310
Temps de 12 tarissement (j) 2615 12006 6707
Volume dynamique (m3) 25 683 039 5 166 364 9 000 417 Source BOULAAcircJOUL (2006)
Lrsquoeacutetude de tarissement de deacutebits nous a reacuteveacuteleacute lrsquoexistence drsquoun systegraveme de
nappes tregraves complexe avec diffeacuterents types de vidange et nous a permis eacutegalement
-12
-10
-08
-06
-04
-02
00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
(s1)
Q0(ls)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
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100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
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La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
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SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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de faire des eacutevaluations des reacuteserves dynamiques pour trois diffeacuterentes anneacutees
hydrologiques une 1egravere humide avec un volume de 25 M m3 une 2egraveme anneacutee segraveche
avec un volume de 5 M m3 et une 3egraveme anneacutee moyenne avec un volume dynamique
de 9 M m3 (Tableau 6)
44 Deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Lrsquoanalyse des deacutebits journaliers pour lrsquoanneacutee 1991-92 met en eacutevidence
lrsquoexistence de 3 anomalies qui correspondent agrave une diminution de la pente de la
droite repreacutesentative de la loi de distribution des deacutebits la 1egravere au niveau de 440 ls
et la 2egraveme agrave 840 ls correspondant agrave une augmentation des deacutebits par rapport agrave celle
des classes de freacutequence cela implique qursquoau-delagrave de 440 ls soit que les
eacutecoulements exploitent un systegraveme de drainage plus transmissif soit que le systegraveme
est alimenteacute par un bassin versant hydrogeacuteologique suppleacutementaire Le mecircme
pheacutenomegravene se reproduit et devient encore plus accentueacute au niveau de 840 ls cest-
agrave-dire que soit le SAD devient plus transmissive soit on est en preacutesence drsquoapports
drsquoun autre bassin versant hydrogeacuteologique
Lrsquoeacutetude des deacutebits classeacutes nous a permis de constater lrsquoexistence de deux
systegravemes de drainage qui sont en premier lieu moins transmissif au niveau du deacutebit
de 440 ls et qui devient plus transmissif au niveau du deacutebit de 840 ls avec la
preacutesence drsquoeacutechange de deacutebits entre les bassins limitrophes et dans les deux cas
crsquoest le reacuteservoir de Ras El Ma qui reccediloit des flux suppleacutementaires
Figure 11 Analyse des deacutebits classeacutes de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL traitement des limnigrammes de la peacuteriode 1985-1995
5 Hydrochimie de la source Ras El Ma
La mineacuteralisation des eaux karstiques est une variable qui correspond agrave la
notion de variable reacutegionaliseacutee Elle montre que la conductiviteacute est un paramegravetre
global qui reflegravete la mineacuteralisation des eaux karstiques La distribution de
freacutequence de conductiviteacute repreacutesente alors une approche de la reacutealisation de la
0
20
40
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80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
freq
Deacutebit ls
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
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Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
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La mineacuteralisation au mois de juin
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La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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fonction de la variable aleacuteatoire reacutegionaliseacutee et constitue un moyen syntheacutetique
pour repreacutesenter lrsquoapparition agrave un exutoire karstique de diffeacuterents types drsquoeaux
51 Conductiviteacute eacutelectrique de la source Ras El Ma
La forme de la courbe de distribution de la mineacuteralisation drsquoune source
donne une image sur le degreacute drsquoorganisation des eacutecoulements hydrogeacuteologiques
dans les aquifegraveres karstiques eacutetudieacutes et la distribution des freacutequences des valeurs
de la conductiviteacute sur une mecircme peacuteriode permet de comparer les eaux des
diffeacuterentes sources eacutetudieacutees Comme les distributions sont souvent plurimodales
aucune quantification matheacutematique nest possible pour caracteacuteriser ces courbes
Par conseacutequent linterpreacutetation possible sest faite gracircce agrave un catalogue de
distribution eacutetabli agrave partir de lrsquoeacutetude systeacutematique de certaines sources
(BAKALOWICZ 1999) La forme des courbes ainsi obtenues (Figure 12) rend
compte de la structure des systegravemes eacutetudieacutes conformeacutement au catalogue de
distribution des freacutequences de conductiviteacute
La distribution des classes de la conductiviteacute eacutelectrique de la source
Ras El Ma ldquo2010-2011rdquo (Figure 13) montre qursquoon est effectivement en preacutesence
drsquoun systegraveme tregraves karstique quasi-similaire agrave celui de la fontaine de Vaucluse
Figure 12 Distribution des freacutequences de conductiviteacute
Source BAKALOWICZ (1999)
Ras Elma
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
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330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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Figure 13 Distribution des freacutequences de conductiviteacute eacutelectrique des eaux de
Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL analyses 2005
52 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Figure 14 Les eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme de Piper
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses 2005
000
005
010
015
020
025
330 350 370 390 410 430 450
Freq
Cond (micros)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois davril
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de mai
0
20
40
60
80
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
100Ca++
Mg++
NO3-
Cl-
SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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Le diagramme de Piper utilise les eacuteleacutements majeurs pour repreacutesenter les
diffeacuterents faciegraves chimiques Il permet de voir leacutevolution dune eau passant dun
faciegraves agrave un autre gracircce agrave des analyses espaceacutees dans le temps ou des analyses
deacutechantillons pris agrave des endroits diffeacuterents Le diagramme de Piper est tregraves utile
pour repreacutesenter toutes autres sortes de groupes danalyses La localisation des eaux
de la source Ras El Ma (petits triangles) montre que son faciegraves chimique est
bicarbonateacute calcique et magneacutesien (Figure 14)
53 Eaux de Ras El Ma (Chaouen) dans le Diagramme Star
Nous avons repreacutesenteacute les pourcentages des variations mensuelles des ions
majeurs de lrsquoeau de la source Ras EL Ma par la meacutethode Star dans les diagrammes
de la figure 15 pour mieux visualiser les variations temporaires de la
mineacuteralisation de cette source
La mineacuteralisation de lrsquoeau de Ras El Ma agrave valeurs diverses est ainsi fonction
du temps (reacutepartitions temporelle des preacutecipitations) en rapport avec les aquifegraveres
en question pour chaque eacutepisode temporel (Figure 15)
Figure 15ndash La mineacuteralisation de lrsquoeau de la source Ras El Ma
Source BOULAAcircJOUL preacutelegravevements et analyses (Avril-Juillet 2005)
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La mineacuteralisation au mois davril
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100Ca++
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HCO3-
K+
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La mineacuteralisation au mois de mai
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Mg++
NO3-
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SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juin
020406080
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SO4-
HCO3-
K+
Na+
La mineacuteralisation au mois de juillet
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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54 Altitude de recharge
La composition chimique de leau de pluie est influenceacutee par la
composition de la source de vapeur deau elle peut avoir des similitudes
remarquables avec leau des oceacuteans Par la suite durant le transport de cette vapeur
puis sa condensation sous forme de pluie leau sappauvrit dhabitude en certains
eacuteleacutements au fur et agrave mesure de leacuteloignement de sa source ou senrichit inversement
au contact des poussiegraveres et de polluants atmospheacuteriques
Six effets principaux ont une influence directe sur les laquo signatures
isotopiques de lrsquooxygegravene 18 raquo des pluies et sont la tempeacuterature atmospheacuterique la
continentaliteacute en rapport avec la distance de transfert de la vapeur drsquoeau lrsquoeffet de
masse lrsquoeffet saisonnier et finalement lrsquoeffet drsquoaltitude
Sur base de lrsquoanalyse des teneurs des eaux de pluie en oxygegravene 18 pour une
peacuteriode respectable au niveau des stations hydro-climatologiques de lrsquoABHL les
valeurs des teneurs en oxygegravene 18 sont reporteacutees en correacutelation avec les altitudes
respectives des stations hydro-climatologiques preacuteciteacutees (Figure 16)
Figure 16 Graphique de la droite locale isotopique de la source Ras El Ma
Source Notes DRPE (2009)
Le reacutesultat de la teneur en oxygegravene 18 obtenu agrave partir des analyses des
eaux preacuteleveacutees au niveau de la source Ras El Ma eacutemergeante agrave une altitude de
638 m est de ndash706 permil vs SMOW ce qui prouve que lrsquoaltitude de recharge de la
source est limiteacutee agrave 1223 m et donc la valeur de la tranche de recharge de
lrsquoaquifegravere de Ras El Ma est eacutegale agrave 1223 - 638 = 585 m Crsquoest lrsquoune des tranches
les plus importantes de toute les sources de la Dorsale calcaire du Rif Nord-Ouest
55 Tritium dans lrsquoeau de la source Ras El Ma
Le tritium qui se trouve agrave leacutetat naturel dans latmosphegravere peacutenegravetre dans le
cycle hydrologique par le biais des preacutecipitations Cependant la meacutethode de
datation des eaux par le tritium a eacuteteacute fausseacutee par les apports dus aux
expeacuterimentations thermonucleacuteaires La concentration a montreacute un 1er maximum de
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
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MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
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600 UT en 1954 suivi drsquoun 2egraveme maximum de 460 UT en 1958 et un 3egraveme et plus
grand maximum en 1963 avec une concentration de 3300 UT
Une simple analyse des teneurs en tritium des eaux souterraines drsquoune
source permet drsquoobtenir une estimation sur son acircge (Tableau 7)
Tableau 7 - Interpreacutetation des teneurs en tritium de la source Ras El Ma
Teneurs Interpreacutetation qualitative
lt08 TU Recharge avant 1952
08 a 2 TU Meacutelange entre des eaux anciennes et actuelles
2 agrave 8 TU Eau actuelle lrsquoacircge varie entre 5 et 10 ans
10 agrave 20 TU Reacutesidu drsquoessais thermonucleacuteaires
gt20 TU Recharge entre 1960 et 1970 Source BOULAAcircJOUL Analyse CNESTEN (2009) CLARK amp FRITZ (1997)
La moyenne du 3H sur base des analyses isotopiques reacutealiseacutees sur les
eacutechantillons preacuteleveacutes au niveau de la source Ras El Ma est de 396 UT ce qui
permet de faire une eacutevaluation de lrsquoacircge des eaux de la source et de les placer dans
la gamme drsquoacircges variant entre 5 agrave 10 ans (preacutelegravevements BOULAAcircJOUL Analyse
CNESTEN 2009)
Conclusion
Il est neacutecessaire de faire des traccedilages chimiques pour identifier les limites
de lrsquoaquifegravere et cerner la surface du bassin versant hydrogeacuteologique moyennant
des sondages de reconnaissance Apparemment le reacuteservoir est relativement
important conclusion fondeacutee sur la stabiliteacute de la tempeacuterature de lrsquoeau
lrsquoimportance du volume geacuteologique de lrsquoaquifegravere lrsquoaltitude de recharge par
lrsquooxygegravene 18 et la datation de lrsquoacircge de lrsquoeau par le Tritium
La grande quantiteacute de lrsquoeau disponible et sa bonne qualiteacute prouve que la
source continuerait longtemps agrave reacutepondre aux besoins en eau potable de toute la
ville surtout en peacuteriodes des hautes eaux Mais il faut tout de mecircme une certaine
preacutecaution en cas de pollutions accidentelles ou drsquoeacuteboulements qui deacutetourneraient
des flux des systegravemes annexes de drainage vers drsquoautres exutoires
Pour reacutepondre agrave lrsquoimpeacuteratif de seacutecurisation de lrsquoAEP de la ville de
Chaouen un barrage en terre est en construction sur lrsquooued Moulay Bouchta
affluent de lrsquooued Laou avec une capaciteacute de stockage de 115 M m3 et des apports
moyens annuels au site du barrage de 185 Mm3an
Bibliographie BAKALOWICZ M 1999 - Guide Technique Ndeg3 Connaissance et gestion
des ressources en eaux souterraines dans les reacutegions karstiques CNRS (44 p)
BOULAAJOUL M 2006 - Approche du fonctionnement hydrogeacuteologique
de la Dorsale calcaire par eacutetudes hydrodynamique et geacuteochimique Meacutemoire de
DESA Faculteacute des sciences Teacutetouan (80 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)
Revue AFN Maroc Ndeg 12-14 Juin 2014
22
MANGIN A 1975 - Contribution agrave lrsquoeacutetude hydrodynamique des aquifegraveres
karstiques Thegravese de doctorat egraves sciences naturelles Institut des Sciences de la terre
de lrsquoUniversiteacute de Dijon (571p)
NOLD M et Al 1981 - Geacuteologie de la Dorsale calcaire entre Teacutetouan et
Assifane (Rif interne Maroc) Ministegravere de lrsquoEnergie et des Mines Editions du
service geacuteologique Rabat Maroc (205 p)