origine du chimisme des eaux cristallines du massif de l...

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Ce travail a été réalisé au laboratoire central de l’Algérienne Des Eaux (A.D.E - Annaba) République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université Badji Mokhtar. Annaba ة باجي مختار عنابة جامعFaculté des sciences de l’ingénieur Département d’hydraulique MEMOIRE En vue de l'obtention du diplôme de MASTER Option : Hydraulique urbaine THÈME Origine du chimisme des eaux cristallines du massif de l’Édough (Nord-Est algérien) Présenté par : ALIOUA Houssem Eddine Directeur de mémoire: Mme KHERICI-BOUSNOUBRA.Houria Membres de jury : Mr. AMARCHI Hocine Président Pr Univ-Annaba Mme. KHERICI-B. Houria Promoteur Pr Univ-Annaba Mme. BENABDESSALAM Tamara Examinateur MC(A) Univ-Annaba Mme. HACHEMI-RACHEDI. Lamia Examinateur MC(B) Univ-Annaba Promotion 2015/2016

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Ce travail a été réalisé au laboratoire central de l’Algérienne Des Eaux (A.D.E - Annaba)

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

Université Badji Mokhtar. Annaba جامعة باجي مختار عنابة

Faculté des sciences de l’ingénieur

Département d’hydraulique

MEMOIRE

En vue de l'obtention du diplôme de

MASTER

Option : Hydraulique urbaine

THÈME

Origine du chimisme des eaux cristallines du

massif de l’Édough (Nord-Est algérien)

Présenté par : ALIOUA Houssem Eddine

Directeur de mémoire: Mme KHERICI-BOUSNOUBRA.Houria

Membres de jury :

Mr. AMARCHI Hocine Président Pr Univ-Annaba

Mme. KHERICI-B. Houria Promoteur Pr Univ-Annaba

Mme. BENABDESSALAM Tamara Examinateur MC(A) Univ-Annaba

Mme. HACHEMI-RACHEDI. Lamia Examinateur MC(B) Univ-Annaba

Promotion 2015/2016

REMERCIMENTS

Au terme de ce travail, et avant tout, je tiens à exprimer ma profonde gratitude à Dieu tout puissant qui ma aidé et donné le courage pour mener à bien ce travail. Les membres du jury d’avoir accepté de lire et juger ce travail. Madame le Professeur KHERICI-BOUSNOUBRA Houria qui, après avoir accepté de prendre la Direction de ce mémoire, m’a donné un goût spécial à l’hydrogéologie, elle m’a laissé bien souvent gérer mon travail tout en apportant les critiques et conseils nécessaires lors de son élaboration. Je la remercie vivement pour l’intérêt qu’elle a porté pour ce travail, ses précieux conseils, sa disponibilité et sa sympathie. Mes remerciements à tous les enseignants du département d’hydraulique de l’université Badji Mokhtar de Annaba. Tous mes remerciements vont aussi à Mme MAJOUR. Habiba et Mme ATTOUI.Bedra du département de géologie pour leur précieuse aide. Mes proches amis qui m’ont bien soutenu et qui n’ont pas cessé de m’apporter un précieux soutien moral.

Que ce travail soit le témoignage de ma profonde reconnaissance

Dédicaces

A mon Père Abdelhamid A ma Mère Akila

Dont le mérite, les sacrifices et les qualités humaines m’ont permis de vivre ce jour.

A tous les gens qui m'aiment

Azzdine,Besma & Nardjis

Je dédie ce modeste travail

Houssem Eddine

Sommaire

Remerciement

Dédicace

Résumé

Liste des figures

Liste des tableaux

Introduction générale 01

Chapitre I : CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.1. Situation Géographique Et Socioéconomique………………………... 03

I.2. Géomorphologie et les sources étudiées……………………………... 04

I.2.1 : Source CREPS …………………………….................................. 04

I.2.2 : Source Ain Boumendjel …………………………………………. 05

I.2.3 : Source Parc Aux Jeux …………………………………………… 05

I.2.4 : Source Dar Smair ………………………………………………... 05

I.3. Aperçu hydro climatologique………………………………………… 08

I.3.1. : Le réseau hydrographique………………………………………. 08

I.3.2. Aperçu climatologique…………………………………………... 09

I.3.2.1 : La température ………………………………………………. 09

I.3.2.2 : Les précipitations ……………………………………………. 10

I.3.2.3 : Coefficient pluviométrique…………………………………... 11

I.3.2.4 : Synthèse et classification du climat………………………….. 12

I.4 Aperçu géologique ………………………………………………….. 15

I.4.1 Le socle cristallin…………………………………………………. 15

I.4.1.1 Introduction…………………………………………………….. 15

I.4.1.2. : Définition du cristallin………………………………………. 15

I.4.1.3 : Géomorphologie et structure du socle cristallin……………… 16

I.4.1.4 : Propriétés hydrogéologique générales des roches cristallines... 17

I.4.2 : Géologie du massif de l'ÉDOUGH………………………………. 18

I.4.2.1 : Introduction…………………………………………………… 18

I.4.2.2 : Les roches métamorphiques…………………………………... 19

I.4.2.2.1 : Unité des gneiss de base…………………………………… 19

I.4.2.2.2 : Unité intermédiaire………………………………………… 19

I.4.2.2.3 : Unité Supérieure …………………………………………... 19

I.4.2.2.4 : Les schistes ………………………………………………... 20

I.4.2.2.5 : Les micaschistes…………………………………………… 20

I.4.2.2.6 : Les cipolins………………………………………………… 21

Sommaire

I.4.2.2.7 : Les gneiss………………………………………………….. 22

I.4.2.3 : Classification des roches métamorphiques…………………….. 23

I.4.2.3.1 : Les roches orientées ……………………………………….. 24

I.4.2.3.2 : Les roches non orientées …………………………………... 25

I.4.2.4 : Influence de l'altération et la fracturation ………………………. 26

I.4.2.4.1 : L’altération…………………………………………………… 26

I.4.2.4.2 : La tectonique cassante……………………………………… 26

Chapitre II : RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Introduction……………………………………………………………. 28

II.1. Évolution de faciès chimique dans le temps……………………… 28

II.1.1. Faciès chimique d'eau de source "El Onser" ............................. 28

II.1.2. Faciès chimique d'eau de source "Les Romains"....................... 29

II.1.3. Faciès chimique d'eau de source "Curée"…………………….. 30

II.1.4.Faciès chimique d'eau de source "Oum H’kim" ……………… 30

II.1.5. Familles des eaux …………………………………………….. 31

II.2. Méthodologie…………………………………………………….. 32

II.2.1. Protocole d’analyse ………………………………………… 32

II.2.1.1. Prélèvement de l’eau et conservation……………………… 32

II.2.2. Appareillage…………………………………………………….. 34

II.2.2.1. Mesures sur terrain…………………………………………. 34

II.2.2.2. Mesures au laboratoire……………………………………... 34

II.2.2.2.1. Description du laboratoire d’étude……………………. 34

II.2.2.2.2. La turbidité……………………………………………... 35

II.2.2.2.3. Le dosage des Ions……………………………………... 35

Chapitre III : HYDROCHIMIE

Introduction……………………………………………………………. 38

III.1. Carte d’inventaire des sources étudiées………………………….. 38

III.2. Étude des éléments chimiques…………………………………… 39

III.2.1. Introduction…………………………………………………. 39

III.2.2. Logiciel Diagramme de traitements de données……………. 41

III .3 . Détermination du faciès chimique des eaux du secteur d'étude... 42

III.3.1. Représentation de PIPER ........................................................ 42

Sommaire

III.3.2. Le diagramme de Schöeller-Berkaloff……………………… 43

Chapitre IV : QUALITÉ DES EAUX

Introduction……………………………………………………………. 47

IV.1 Destination pour l’AEP (Normes de potabilité (O.M.S))……….. 47

IV.1.1 Étude des paramètres physique………………………………. 48

IV.1.1.1 La température…………………………………………... 48

IV.1.1.2 Le potentiel d’hydrogène « pH »………………………. 49

IV.1.1.3 La conductivité………………………………………….. 51

IV.1.1.4 La turbidité……………………………………………… 52

IV.1.2 Étude des paramètres chimiques…………………………….. 54

IV.1.2.1 Calcium…………………………………………………. 54

IV.1.2.2 Magnésium …………………………………………….. 54

IV.1.2.3 Chlorures………………………………………………... 55

IV.1.2.4 Les sulfate……………………………………………… 56

IV.1.2.5 Les nitrate……………………………………………… 56

IV.1.2.6 Sodium ………………………………………………….. 57

IV.1.2.7 Potassium ……………………………………………… 57

IV.1.2.8 Bicarbonates ……………………………………………. 57

IV.1.2.9 Ortho-Phosphates……………………………………….. 58

IV.2 Destination des eaux pour l’irrigation …………………………… 59

IV.2.1 Classification de Wilcox …………………………………... 60

IV.2.2 Interprétation du diagramme ………………………………. 62

IV.3 Destination des eaux pour l'industrie……………………………. 63

IV.3 .1 Logiciel "EQUIL" …………………………………………. 63

IV.3 .2 l'Indice de Ryznar ………………………………………….. 64

IV.3 .3 LARSON (indice de corrosion) ………………………… 64

IV.3.4 Discussions des résultats…………………………………… 65

Sommaire

CHAPITRE V : GÉNESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES

EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

Introduction………………………………………………………………… 66

V.1 Reconstitution en sels dissous……………………………………… 66

V.2 Unités de concentration et de capacité………………………………... 67

V.3 Logiciel de reconstitution en sels dissous…………………………….. 68

V.4 Application……………………………………………………………. 69

V.4.1 Reconstitution en sels dissous des eaux de sources

(Alioua Houssem Eddine. Mars 2016)………………………

69

V.4.1.1 Reconstitution en sels dissous de la source CREPS ………………… 69

V.4.1.2 Reconstitution en sels dissous de la source AIN BOUMENDJEL….. 69

V.4.1.3 Reconstitution en sels dissous de la source PARC AUX JEUX…….. 70

V.4.1.4 Reconstitution en sels dissous de la source DAR SMAIR…………... 70

V.4.2 Reconstitution en sels dissous des eaux de source

(BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh. AVRIL.MAI.JUIN 2011)……… 71

V.4.2.1 Reconstitution en sels dissous de la source EL ONSER……………. 71

V.4.2.2 Reconstitution en sels dissous de la source CUREE………………… 71

V.4.2.3 Reconstitution en sels dissous de la source LES ROMAINS……….. 72

V.4.2.4 Reconstitution en sels dissous de la source OUM H’KIM…………. 72

V.5 Discussions des résultats ……………………………………………... 73

V.6 Conclusion …………………………………………………………… 75

Conclusion générale………………………………………………………... 76

Référence Bibliographique

Alioua Houssem Eddine

Origine du chimisme dans les eaux cristallines du massif de l’Édough

(Nord - Est Algérien)

انمهخص

إوها مياي األمطاس . بم كاوج دائما حبيست انمىابع, نم حكه يىما انمياي انمبهىسة مشكهت

و , و نزا وادسا ما يؤرش عهيها انخغييش أو انفساد, انحبيست بيه حشققاث انصخىس انبهىسيت

, مه هزا انمىطهق. يشصع رنك إنً وصىد معادن راث وسيش عاصل يميضها بانضىدة انعانيت

و نزنك حاونىا حطىيش بشوامش يعيذ , طشحج إشكانيت انبحذ عه أصم هزا انخفاعم انكيميائي

و مه هىا حمزهج دساسخىا . إوخاس األمالط انمعذويت انخي كاوج في انخشكيم انكيميائي نهمياي

و بعىن هللا حىصهىا إنً وخائش مشضعت وشصى أن , نمياي انمشحفعاث انبهىسيت نضبم إيذوغ

حكىن أسضيت نبحىد ميذاويت أخشي مسخقبال

Résumé

Les eaux cristallines n’ont jamais posé de problème, elles ont toujours

été captées à travers les sources. Ce sont des eaux de pluie qui stagnent

dans les fissures de roches cristallines. Ces dernières sont difficilement

altérables. La présence des minéraux silicatés leurs confère la bonne

qualité. Cependant, pour les eaux cristallines ou les eaux des aquifères,

l’origine du chimisme s’est toujours posé. Dans ce contexte, nous avons

développé un logiciel qui permet de reconstituer les sels à l’origine de la

composition chimique des eaux. Le premier essai est fait sur les eaux du

massif cristallin de l’Édough. Les résultats sont encourageants pour

d’autres applications dans le milieu continu.

Abstract

The crystalline waters have never been a quality issue, they’ve always

been captured throw sources, and its rain water that stagnates beneath the

cracks of the crystalline rocks these ones are hardly alterable. The

presence of silicate minerals provides the good quality to these waters.

However, for both crystalline or aquifer sedimentary waters, the origin of

chemistry has always been problematic. Within this context, we

developed software that allows the reconstitution of salts in origin of the

chemical composition of waters. The first tests are made on waters of the

crystalline massif of l’Édough, the results encourages us to many other

applications in this research field.

LISTE DES FIGURES

FIGURE INTITULÉ DE LA FIGURE PAGE Figure.1 Image satellitaire de la ville de Séraïdi -Annaba (2016) 03

Figure.2 Application GPS 06

Figure.3 C Convertisseur de coordonnées Algérie 06

Figure.4 Image satellitaire des points de l’étude (2016) 07

Figure.5 Carte du réseau hydrographique 08

Figure.6 Diagramme Ombrothermique de la station Séraïdi (2001/2011) 12

Figure.7 Situation de la région d’étude dans le Climagramme d’Emberger (1955) 14

Figure.8 Modèle structural simplifié des massifs cristallins anciens. 16

Figure.9 Carte géologique simplifiée du massif 18

Figure.10 Schistes rouges 20

Figure.11 Inclusions de grenat dans du micaschiste Île de Groix, Morbihan, France 21

Figure.12 Micaschiste 21

Figure.13 Marbre cipolin 22

Figure.14 Gneiss 23

Figure.15 Évolution de faciès chimique de la source "El Onser" 29

Figure.16 Évolution de faciès chimique de la source "Les Romains" 29

Figure.17 Évolution de faciès chimique de la source "Curée" 30

Figure.18 Évolution de faciès chimique de la source "Oum H’kim" 30

Figure.19 L'évolution spatiotemporelle des faciès chimiques des sources 31

Figure.20 Photos prises lors de la compagne de prélèvements des

échantillons d’eau de sources dans la zone d’étude - Séraidi -

33

Figure.21 valise multi-paramètre (Multi 340 i /SET) 34

Figure.22 Turbidimètre (HACH WGZ-200. RATIO TURBIDIMETER) 35

Figure.23 Cellule volumétrique du laboratoire centrale de l’A.D.E 36

Figure.24 Spectrophotomètre HACH DR3900 36

Figure.25 spectrophotomètre à flamme (hach DR/2010) 37

Figure.26 Interface graphique du logiciel "Surfer10" 38

Figure.27 Carte d’inventaire des sources étudiées 39

Figure.28 Interface graphique du logiciel " Diagrammes (Roland Simler .LHA)" 41

Figure.29 Répartition des différents faciès chimiques sur le triangle de Piper 43

Figure.30 Le diagramme de Schoëller-Berkaloff 44

Figure.31 L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté par le

diagramme de Piper 45

Figure.32 L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté par le

diagramme de Schoëller-Berkaloff. 46

Figure.33 Variation de la température des sources de la zone d’étude 49

Figure.34 Variation du pH des sources de la zone d’étude 50

Figure.35 valeurs de la conductivité 52

Figure.36 Valeurs de la turbidité dans sources étudiées 53

Figure.37 Concentrations du Calcium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 54

Figure.38 Concentrations du Magnésium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 55

Figure.39 Concentrations des Chlorures dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 55

Figure.40 Concentrations des Sulfates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 56

Figure.41 Concentrations des Nitrates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 57

Figure.42 Classification des eaux de sources selon "Wilcox" 61

Figure.43 Interface graphique du Logiciel "EQUIL" 63

LISTE DES FIGURES

Figure.44 Éléments composants des eaux de surface ou de forage 67

Figure.45 Interface graphique du logiciel de reconstitution en sels dissous 68

LISTE DES TABLEAUX

TABLEAU INTITULÉ DU TABLEAU PAGE Tableau.1 Coordonnées GPS et LAMBERT des sources étudiées 07

Tableau.2 Situation géographique de la station météorologique de Séraïdi 09

Tableau.3 Températures moyennes mensuelles en (mm) station Séraïdi 10

Tableau.4 Précipitations mensuelles (mm) de la région de Séraïdi 10

Tableau.5 Coefficients Pluviométriques de la station Séraïdi 12

Tableau.6 Températures moyennes mensuelles (2T°C) 13

Tableau.7 Classification des roches foliées (orientées) 25

Tableau.8 Classification des roches non orientées 25

Tableau.9 Valeurs des éléments majeurs des sources étudiées 41

Tableau.10 Classification des eaux d’après leur pH 50

Tableau.11 Classes de turbidité usuelles (NTU, Nephelometric Turbidity Unit) 52

Tableau.12 Comparaison des résultats d’analyses des eaux du secteur d’étude-

Séraïdi- aux normes de l’O.M.S des eaux potable 58

Tableau.13 Potabilité des eaux du secteur d’étude-Séraïdi- 58

Tableau.14 Interprétation des valeurs d'indice de "Ryznar" 64

Tableau.15 Interprétation des valeurs d'indice de "Larson" 65

Tableau.16 Résultats obtenus par le logiciel "EQUIL" 65

Tableau.17 Genèse des éléments chimiques dissous (Mars 2016) 74

Tableau.18 Genèse des éléments chimiques dissous (Avril. Mai. Juin 2011) 74

Tableau.19 Genèse des éléments chimiques dissous (2011 + 2016) 75

INTRODUCTION GÉNÉRALE

L’eau est un élément indispensable a l’être humain, qui au repos, en

consomme deux a trois litres par jour, fournis pour moitié par son

alimentation. C’est en fait la survie de toutes les espèces animales et

végétales qui est conditionnée par l’eau, constituant des animaux à

70% et des végétaux à 90%.

Les besoins en eau de l’homme augmentent considérablement dans le

temps et touchent à des domaines de plus en plus nombreux pour

satisfaire ses exigences de confort et d’agrément et pour répondre à

une demande économique croissante.

Les eaux de source sont des eaux qui, contrairement aux eaux

minérales doivent en principe répondre, à l’émergence, aux critères de

potabilité et ne subir aucun traitement.

Le massif de l’Édough renferme dans son sous-sol un potentiel

hydrique assez précieux surtout d’un point de vue qualitatif. Il est

constitué par un réseau de sources utilisées essentiellement pour

l’alimentation en eau potable et l’irrigation des parcelles de terre.

Le massif de l’Édough est constitué d’une couverture sédimentaire et

de roches éruptives, la détermination de cette formation sera très

importante à l’étude de la qualité et l’origine des eaux souterraines de

la région étudiée.

Des études antérieures se sont penchées sur l’origine du réservoir des

eaux des sources. Plusieurs hypothèses ont été déduites pour fournir la

nature géologique de l’aquifère ou de l’encaissant.

Ces études sont basées sur l’hydrochimie et la qualité des eaux.

Cependant elles restent toujours limitées à la genèse des éléments

chimiques qui composent l’eau et la roche.

Le milieu étant karstifié et fissuré, la circulation des eaux est

aléatoire. C’est dans ce contexte que nous cherchons à développer une

méthode ou un logiciel de traitement de données afin de confirmer ou

de compléter les études antérieures.

INTRODUCTION GÉNÉRALE

Pour atteindre notre objectif, nous avons étalée le présent travail sur 5

chapitres :

Le chapitre I : traite le cadre générale de l’étude avec la situation

géographique.

Le chapitre II : traite les recherches bibliographiques, la discussion

des résultats d’une étude précédente, le protocole d’analyse sur terrain

et l’appareillage utilisé.

Le chapitre III : Hydrochimie, traite la caractérisation du faciès

chimiques des eaux de sources étudiées.

Le chapitre IV : traite la gestion qualitative pour la destination des

eaux au (A.E.P, irrigation, industrie).

Le chapitre V : traite la genèse du chimisme des eaux des sources

ainsi que la présentation du logiciel utilisée.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE ET SOCIOECONOMIQUE

Le présent travail concerne la région de Séraïdi. Faisant partie du

massif de l’Édough, le village de Séraïdi, est perché sur une altitude

de 840 m, bordant le Nord-Ouest de la ville d’Annaba.

La zone d’étude est limitée au Nord par un versant abrupt et

profondément entaillé par de nombreux ravins qui plongent vers la

mer méditerranée, à l’Ouest par la vallée de l’oued El Kébir Ouest, au

Sud Est par la plaine d’Annaba et au Sud - Ouest par la dépression du

lac Fetzara (Figure.1).

D’une population de 7472 habitants et une Superficie de 136,65Km2,

le village de Séraïdi a toujours exploité les eaux de source issues du

massif cristallin de l’Édough.

Figure.1 : Image satellitaire de la ville de Séraïdi -Annaba (2016)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.2 Géomorphologie et les sources étudiées

La géomorphologie de la région est marquée par un massif de 25 km

de long et 50 km de large (Brunel et al, 1988), avec plusieurs sommets

d’altitudes élevées et variables, qui se présentent sous formes de crêtes

dont le point le plus culminant est celui de Bouzizi avec une altitude

qui dépasse les 1000 m. Cet aspect confère aux eaux de pluie un bon

ruissellement. Arrivant à des altitudes relativement plus faibles, les

eaux aboutissent au village de Séraïdi et créées des griffons, parmi

lesquels on site :

I.2.1 : Source CREPS

Située à l'Est du village de Séraïdi, elle est d'une importance non

négligeable, assure l'irrigation d'une part, et d'autre part elle est destiné

à l'alimentation d'eau potable.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.2.2 : Source Ain Boumendjel

Située au nord-est du village de Séraïdi, elle est aménagée à la

consommation des agglomérations.

I.2.3 : Source Parc Aux Jeux

Située au nord de la ville de Séraïdi, elle est destinée pour

l’alimentation en eaux potable.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.2.4 : Source Dar Smair

Située à l’ouest du village, elle est destinée pour l’alimentation en eau

potable et pour l’irrigation des parcelles agricole avoisinantes.

A l’aide d’une application GPS androïde (Figure.2) connecté au

réseau internet 3g on est arrivée à obtenir les coordonnées

géographiques et les convertir aux coordonnées Lambert en utilisant

un logiciel de conversion des coordonnées (Figure.3) pour obtenir le

tableau ci-dessus.

Figure .2 : Application GPS Figure.3 : Convertisseur de coordonnées

Algérie

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Source Latitude Longitude D.M.S Altitude X Y

Creps 36.913917 7.684528 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟓𝟎.𝟏′′ N

𝟕𝟎𝟒𝟏′𝟒.𝟑′′ E

811 m 944 027.56 412 820.84

AIN

BOUMENDJEL 36.914595 7.681763 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟓𝟒.𝟑′′ N

𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟓𝟒.𝟑𝟒′′ E 822 m 943 777.72 412 883.41

PARC AUX

JEUX 36.913044 7.6717 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟒𝟔.𝟗𝟓′′ N

𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟏𝟖.𝟎𝟐′′ E 840 m 942 888.66 412 665.66

DAR SMAIR 36.912534 7.669477 𝟑𝟔𝟎𝟓𝟒′𝟒𝟓.𝟏𝟐′′ N

𝟕𝟎𝟒𝟎′𝟏𝟎.𝟏𝟏′′ E 794 m 942 696.21 412 599.20

Tableau .1 : Tableau des coordonnées GPS et LAMBERT des sources étudiées

Figure.4 : Image satellitaire des points de l’étude (2016)

1- Source CREPS

2- Source AIN BOUMENDJEL

3- Source PARC AUX JEUX

4- Source DAR SMAIR

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.3 APERÇU HYDROCLIMATOLOGIQUE

I.3.1 : Le réseau hydrographique

S’élevant à 1008 m, Le Djebel d’Édough constitue le point culminant

de ce massif montagneux et presque escarpé sur tout son versant Nord.

Les principales lignes de crête ont une orientation générale Est-Ouest,

mais le réseau hydrographique danse conjugué à l’irrégularité du relief

donne un terrain accidenté. L’altitude décline d’Est en Ouest en ayant

comme repère le point 1008 m ou culmine le massif. Par ailleurs, le

réseau hydrographique très danse et très ramifié, est caractérisé par

des cours d’eau se justifie par la pluviométrie importante que reçoit

cette zone.1

Figure .5 : Carte du réseau hydrographique

La zone d’étude

1 - Saadi Hamza. Les facteurs du dépérissement des subéraies de l’Edough (Séraïdi).

Etude des ravageurs des feuilles et des glands du chêne-liège (Quercus suber L.).

Mémoire de Magister. Université MOHAMED CHERIF MESSAADIA

SOUK – AHRAS.2012/2013.P6

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.3.2 APERÇU CLIMATOLOGIQUE

D’après les études antérieures2, nous avons fait la présente synthèse.

La région étudiée est caractérisée par un climat méditerranéen. La

température moyenne annuelle est de 15°C.

Les chutes de neige sont également fréquentes, elles accompagnent les

pluies et les grêles et couvrent les sommets dont l'altitude dépasse les

800 m. Le couvert neigeux peut atteindre 20 cm.

La présente étude a été faite selon l’observation effectuée au niveau de

la station météorologique de Séraïdi durant la période 2001 -2011.

Tableau .2 : Situation géographique de la station météorologique de Séraïdi

(D’après la station météorologique de Séraïdi 2010)

Dans notre étude, on s’est basé sur des facteurs très importants à

l’étude climatologique qui sont :

I.3.2.1 : La Température

La température est un facteur très important régissant le phénomène

d’évapotranspiration et le déficit d’écoulement annuel et saisonnier.

Le tableau.3, montre la variation des températures de 2001 à 2011.

On remarque une température minimale au mois de janvier (7,51°C) et

une maximale au mois d’Aout (24,8°C) avec une température

moyenne mensuelle égale à 15,49°C.

2 Saadi Hamza. Les facteurs du dépérissement des subéraies de l’Edough (Séraïdi).

Etude des ravageurs des feuilles et des glands du chêne-liège (Quercus suber L.).

Mémoire de Magister. Université MOHAMED CHERIF MESSAADIA

SOUK – AHRAS.2012/2013.P6

Altitude (m) Longitude Latitude Période d’observation

870 07 º 41’E 36 º 55’N 2001/2011

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Tableau .3 : Températures moyennes mensuelles en (mm) station Séraïdi

(D’après la station météorologique de Séraïdi 2001-2011)

I.3.2.2 : LES PRECIPITATIONS

La pluie est un facteur très important à l’étude climatologique

conditionnant l’écoulement saisonnier et par conséquent le régime des

cours d’eau ainsi que celui des sources. Les données recueillies à la

station de Séraïdi sur une période de 10 ans (2001-2011) sont données

par le tableau suivant :

Tableau .4 : Précipitations mensuelles (mm) de la région de Séraïdi

(D’après la station météorologique de Séraïdi 2001-2011)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Le tableau précédent montre que la précipitation moyenne annuelle est

de 978,93 mm/an. La variation des précipitations est importante d’un

mois à un autre. Les mois de décembre et janvier sont les mois où on

enregistre le maximum des précipitations (jusqu’ à 229,9 mm), le

minimum est enregistré au mois de Juillet (6,90 mm).

I.3.2.3 : Coefficient pluviométrique

Ce paramètre climatique, joue un rôle très important dans la

détermination des années excédentaires et déficitaires.

Il est calculé par la formule suivante : ℎ =𝐻𝑖

𝐻

h : coefficient pluviométrique.

Hi : Pluviométrie de l’année considérée.

H : Pluviométrie moyenne pour une période de n années.

Le coefficient pluviométrique est en relation proportionnelle avec la

pluviométrie.

Plus le coefficient pluviométrique est grand (h > 1), plus l’année

correspondante est excédentaire et plus le coefficient pluviométrique

est petit (h < 1), plus l’année correspondante est déficitaire.

Les valeurs des coefficients pluviométriques présentées dans le

tableau mettent en évidence des années excédentaires er des années

déficitaires.

Pour la station de Séraïdi, on remarque 06 années déficitaires :

2001/2002 ,2003/2004 ,2004/2005 ,2005/2006 ,2008/2009,

2009/2010, et 04 années excédentaires : 2002/2003 ,2006/2007,

2007/2008 ,2010/2011, avec un maximum de 1470 mm en 2007/2008

et minimum de 540,50 mm en 2009/2010.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Tableau .5 : Coefficients Pluviométriques de la station Séraïdi

(D’après la station météorologique de Séraïdi. 2001-2011)

I.3.2.4 : Synthèse et classification du climat

Exprimé en courbes juxtaposées, La Figure.6 met en relation P= 2T.

Figure.6 : Diagramme Ombrothermique de la station Séraïdi (2001/2011)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

A partir des données concernant les précipitations mensuelles

moyennes (P) ainsi que celle de température (T), l’analyse de la

courbe ombrothermique (Figure.6) durant une période de 10 ans

(2001-2011), montre que la région d’étude est soumise à un climat

méditerranéen caractérisé par deux saisons distinctes :

- L’une est humide marquée par une forte pluviosité allant du

début du mois de Septembre jusqu’au début de Mai par de

faibles températures.

- L’autre est sèche, relativement courte s’établant de la fin du

mois Mai jusqu’au début de mois de Septembre.

Tableau .6 : Températures moyennes mensuelles (2T°C) ;

Précipitations mensuelles (mm) de la station Séraidi

(D’après la station météorologique de Séraidi 2001-2011)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Figure.7 : Situation de la région d’étude dans le Climagramme d’Emberger (1955)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4 APERÇU GEOLOGIQUE

I.4.1 Le socle cristallin

I.4.1.1 Introduction

Les régions de socle cristallin sont connues pour leur complexité

structurale. Les ressources en eau associées sont à l’image de cette

complexité, fortement hétérogènes, contraignantes à identifier et a

caractériser.

Les eaux souterraines dans les milieux cristallins constituent une

ressource méconnue, conclut Banks et al. (2002) dans leur rapport de

synthèse sur les eaux souterraines. Neuman (2005) décrit la

caractérisation des ressources en eaux dans les milieux fracturés comme

un des plus grands challenges pour les hydrogéologues modernes. De

nombreuses études relevant des domaines de l’ingénierie et de la

recherche se sont concentrées sur la caractérisation de ces milieux

particuliers. Les géologues reconstruisent la géodynamique des massifs

cristallins et leur structure. Les tectoniciens tentent de définir les

phénomènes de fracturation, aussi bien à l’échelle régionale (failles, rifts)

qu`à celle de la micro-fracture. Les hydrogéologues cherchent à définir

les réservoirs potentiels, leurs propriétés et les ressources associées. Les

géochimistes s’interrogent sur l’origine des solutés et les processus

d’interaction entre l’eau et la roche.

I.4.1.2 : Définition du cristallin

L’adjectif cristallin(e) se dit des roches formées de cristaux. Dans la

pratique une roche cristalline désigne généralement une roche formée de

cristaux visible à l’œil nu, c’est le plus souvent une roche magmatique

plutonique acide (granite) ou basique (syénite). Il s’agir également de

roche métamorphiques représentées principalement par les schistes,

micaschistes, gneiss et cipolins.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.1.3 : Géomorphologie et structure du socle cristallin

Les régions de socle cristallin sont majoritairement composées de plutons

(granitoïdes), organisés au sein de batholites dans des formations plus

anciennes métamorphisées. Ces régions de socle résultent de phases

orogéniques successives leur conférant des structures géologiques

complexes, façonnées par les phases intrusives, métamorphiques et

tectoniques.

La Figure.8 présente un modèle structural type de région de socle. Le

socle est désigné comme une zone stable de la croute terrestre, constituée

de formations anciennes qui ne sont plus (ou peu) influencées par des

déformations directes. Ces régions sont généralement planes, pénéplaines

par de longues périodes d’érosions et éventuellement recouvertes par des

formations sédimentaires plus récentes.

Figure.8 : Modèle structural simplifié des massifs cristallins anciens.

Modifié d’après Larsson (1987)

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.1.4 : Propriétés hydrogéologique générales des roches cristallines

Les roches cristallines possèdent un espace inter-granulaire négligeable,

associée à une porosité et une perméabilité primaire très faibles. Elles

sont généralement considérées comme imperméables (Singhal and Gupta,

2010). La circulation de fluide au sein des roches cristallines à lieu

majoritairement au sein des fractures affectant la roche, et à moindre

mesure au sein de faibles espaces poreux inter-granulaires.

Les paramètres qui gouvernent la circulation de fluides au sein des roches

sont la perméabilité k et la porosité φ. Plus classiquement utilisée que la

perméabilité, la conductivité hydraulique K, exprimée en m.𝒔−𝟏, est

définie par la loi de Darcy comme étant proportionnelle au flux transitant

dans une section d’aquifère unitaire.

Elle peut être également exprimée suivant le terme de transmissivité,

grandeur généralement mesurée lors des tests hydrauliques, et qui

représente la conductivité hydraulique intégré sur l’épaisseur de

l’aquifère b (K.b). La transimissivité s’exprime donc en 𝒎𝟐.𝒔−𝟏.

La porosité φ est quant à elle définie comme le volume de vide pour un

volume de roche unitaire, exprimée en %.

Le terme de porosité effective de fracture φf sera utilisé pour caractériser

les capacités de stockage et de transfert de fluide dans le réseau de

fracture. Cette porosité, également appelée porosité cinématique, est

définie par l’ouverture, la densité de fracture ainsi que leur connectivité.

Le terme de porosité matricielle φm sera employé pour décrire la

mobilité de fluides stockés dans l’espace inter-granulaire ou des micro-

fractures.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.2 GEOLOGIE DU MASSIF DE L’EDOUGH

I.4.2.1 : Introduction

Le massif cristallophyllien de l’Édough est constitué d’un ensemble de

formations métamorphiques (Figure.9) mis en contact tectoniquement,

formant une structure antiforme de direction NE-SW. L’altération

superficielle de la roche mère (gneiss) a permis le développement d’un

sol épais de près de 10 mètres, constituant un réservoir. De ce fait, ce

massif renferme dans son sous sol un potentiel hydrique assez précieux

surtout d’un point de vue qualitatif. La décharge naturelle de ce système

hydrogéologique se réalise par un réseau de sources destinées

essentiellement pour l’alimentation en eau potable et l’irrigation des

parcelles de terre (Majour et al., 2008, Hani et al., 2002, 2003).

Figure.9 : Carte géologique simplifiée du massif (modifiée sur la base des travaux de Hilly

(1962), SONAREM (Société Nationale de la Recherche Minière) (1980), Gleizes et al

(1988), Ahmed Saïd et al (1993))

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.2.2 : Les roches métamorphiques

Une roche métamorphique est un type de roches dont la formation a pour

origine la transformation à l'état solide des roches sédimentaires,

magmatiques ou encore métamorphiques, en raison des modifications des

paramètres physico-chimiques du milieu dans lequel elles évoluent

(notamment la pression et la température).

Cette transformation, désignée sous le terme de métamorphisme, se

traduit par une modification de la texture, de l'assemblage minéralogique

à l'équilibre ou de la composition chimique de la roche. La roche

originelle d'une roche métamorphique est appelée le Protolithe.

Le socle métamorphique est constitué de quatre unités lithologiques:

I.4.2.2.1 : Unité des gneiss de base

L'unité gneissique de base, occupant la zone centrale du massif, qui

dessine un dôme anticlinal dont l'axe est orienté SW-NE. Ce sont des

gneiss riches en mica et en matériel quartzo-feldspathiques finement

feuilletés ou rubanés.

I.4.2.2.2 : Unité intermédiaire

L'unité intermédiaire, constituée par une alternance de micaschistes

alumineux jalonnés par un ou plusieurs horizons de marbres,

d'amphibolites et de pyroxénites.

I.4.2.2.3 : Unité Supérieure

L'unité supérieure est composée par une alternance de bancs de quartzites

feldspathiques et de micaschistes alumineux riches en grenat et en

tourmaline.

Parmi les roches métamorphiques trouvées sur le terrain d’étude, l’auteur

(Hilly 1962) décrit les roches suivantes :

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.2.2.4 : Les schistes

Un schiste (Figure.9) est une roche qui a pour particularité d'avoir un

aspect feuilleté, et de se débiter en plaques fines ou « feuillet rocheux ».

On dit qu'elle présente une schistosité. Il peut s'agir d'une roche

sédimentaire argileuse, ou bien d'une roche métamorphique. Quand celle-

ci est uniquement sédimentaire, des géologues canadiens préfèrent utiliser

le terme « shale ».

Figure.10: Schistes rouges

I.4.2.2.5 : Les micaschistes

Un micaschiste (Figure.10) est une roche métamorphique à forte

transformation constituée principalement de minéraux en feuillets, ou

phyllo-silicates tels que des micas, du chlorite ou du talc. Généralement,

les micaschistes contiennent aussi du quartz ou des feldspaths ainsi que

des minéraux accessoires tels que des amphiboles (hornblende,

glaucophanite par exemple) ou des grenats.

On parle alors de micaschistes à amphiboles ou de micaschistes à

grenats. Comme les schistes, moins métamorphiques, les micaschistes

sont caractérisés par un feuilletage (schistosité ou foliation selon le

degré de métamorphisme) très marqué résultant des déformations

ductiles tectoniques de la roche. L'augmentation des conditions de

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

pression et de température sur les micaschistes entraîne l'apparition de

gneiss. Les minéraux du gneiss sont plus gros et ont donc mieux

cristallisé. Cela est dû en partie à l'énergie, plus importante, qui leur

était disponible. Les micaschistes et les gneiss viennent d'un protolithe

acide. Les micaschistes de l'Ile de Groix (Morbihan) (Figure.11) sont

le résultat du métamorphisme de boues argileuses (roche sédimentaire

détritique).

Figure.11 : Micaschiste Figure.12 : Inclusions de grenat dans

du micaschiste Île de Groix, Morbihan, France

I.4.2.2.5 : Les cipolins

Le marbre cipolin (Figure.13) est une variété de marbre utilisée par

les Romains. Le nom moderne correspond en latin à marmor carystium.

Il s'agit d'un marbre avec un fond blanc-vert, parcouru par d’épaisses

nervures ondulées vert, tendant au bleuté et traversé par d'épaisses

couches de mica. La couleur de fond des veines ont tendance à

s'assombrir en fonction de la situation géographique de la carrière

d'origine du sud au nord.

Du point de vue pétrographique, c’est une roche métamorphique , marbre

cristallin (cristaux entre 0,2 et 0,6 mm), avec des stries colorées par

l’épidote et la chlorite.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Figure.13 : Marbre cipolin

I.4.2.2.6 : Les gneiss

Le gneiss (Figure.14) est une roche métamorphique contenant du quartz,

du mica, des feldspaths plagioclases et parfois du feldspath alcalin, tous

suffisamment gros pour être identifiés à l'œil nu. La foliation, toujours

présente, est parfois marquée par l'alternance de petits lits clairs et de fins

niveaux plus sombres (on parle alors de litage métamorphique).

Les lits clairs sont constitués principalement de quartz, de plagioclases et

de feldspath. Ils ont une structure granoblastique. Les lits sombres sont

micacés avec la présence éventuelle d'amphiboles. Ils ont une structure

lépidoblastique.

Cette structure en feuillets ou lits est généralement due à une déformation

ductile qui s’est produite en même temps que le métamorphisme. Les

plans ainsi définis sont appelés foliation, et correspondent au plan

d'aplatissement de la roche. Celle-ci a souvent été étirée en même temps

qu'aplatie (un peu comme un métal dans un laminoir). On observe alors

une linéation d'étirement, marquée par l'allongement des minéraux, sur

les plans de foliation.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Figure.14 : Gneiss

I.4.2.3 : Classification des roches métamorphiques

Les roches métamorphiques sont soumises à des températures et/ou

pressions différentes de celles où elles se sont formées. Les roches se

transforment à l’état solide. Ces transformations sont d’ordre :

Minéralogiques : avec apparition de nouveaux minéraux qui sont plus

stable dans les nouvelles conditions de température et/ou pression.

Structurale : avec recristallisation de minéraux et/ou alignement des

minéraux selon des plans bien définis due à l’application de

contraintes orientées.

Une classification simplifiée des roches métamorphiques est basée sur

la structure de la roche : roche orientée (ou foliée) ou non orientée.3

3.Dr CHABOU Moulley Charaf. Département: Science de la terre. LMD: Science de la

terre et de l’univers-Géoscience. Module: Nature Des Enveloppes Terrestres. Univérsité

Ferhat Abbas. Sétif.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.2.3.1 : Les roches orientées : sont classées selon le grade (degré)

du métamorphisme : la granulométrie des grains minéraux augmente

avec le degré du métamorphisme.

On distingue les structures orientées suivantes :

La schistosité : feuilletage plus ou moins serré de certaines roches

acquis sous l’influence de contraintes tectoniques orientées, en

particulier celles qui prédominent au sein des chaînes de montagne en

formation. La texture est alors caractérisée par une orientation

préférentielle des minéraux, dont l'aplatissement ou l'allongement se

développent dans une même direction.

La foliation : structures de roches métamorphiques, où à la schistosité

s’ajoute une différenciation pétrographiques entre les feuillets. On

aura une alternance de bandes claires et sombres, chaque bandes étant

caractérisée par des minéraux particuliers (exemple gneiss avec

alternance de bandes quartzo-feldspathiques et bandes micacées).

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Conditions du

Métamorphisme

200-300°C

300-450°C

> 450°C

Degré du

métamorphisme

Faible

Moyen

Elevé

Nom de la roche

Ardoise

Schiste

Gneiss

Description

de la roche

Les minéraux sont

invisibles à l’œil nu.

La couleur de la roche

est foncée et montre

un clivage caractéristique.

Transformation des

pélites et argiles.

Les minéraux sont de

tailles moyennes. Les

micas sont souvent

visibles. Résultent de

la transformation de

roches argileuses,

ardoises, granites et

basaltes.

Roches à grains grossiers,

foliées avec alternance de

bandes claires et sombres.

Les bandes peuvent être

plissées. Résultent de la

transformation de roches

argileuses, schistes et

granites.

Tableau .7 : Classification des roches foliées (orientées)

I.4.2.3.2 : Les roches non orientées : sont classées selon leur

composition chimique. Cette composition dépend de la nature de la roche

mère ou originelle appelée : Protolithe.

Nom de la roche

Marbre

Quartzite

Anthracite

Minéral

Calcite (Ca𝑪𝑶𝟑)

Quartz ( 𝑺𝒊𝑶𝟐 )

Carbone cristallin

( Ca𝑪𝑶𝟑 )

Aragonite - Calcite

Description

de la roche

Roche dure à gros grains.

Résulte de la

transformation du

calcaire et de la dolomie

Roche dure à gros

grains. Résulte de la

transformation du

grès.

Roche dure, noire.

Résulte de la

transformation du

charbon.

Tableau .8 : Classification des roches non orientées

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

I.4.2.4 : Influence de l'altération et la fracturation

Dans le massif de l'Édough, la naissance des sources semble être liée à

deux phénomènes géologiques, l'altération et la tectonique cassante

superficielle du socle.

I.4.2.4.1 : L’altération

En géologie, l'altération est l'ensemble des transformations

minéralogiques d'une roche à la surface, lorsqu'elle est exposée aux effets

de l'eau. L'altération est donc d'autant plus importante que l'eau est

abondante. Elle est une des composantes de l'érosion, qui comprend

également la destruction mécanique des roches. Dans certains contextes,

les différences avec le métamorphisme de basses pression et température

peuvent être floues, notamment dans le cas de l'hydrothermalisme. Dans

les zones où les précipitations ne sont pas négligeables, l'altération est

importante. On distinguera deux cas majoritaires : l'altération en climat

tempéré (moyennes latitudes) et l'altération en climat équatorial.

I.4.2.4.2 : La tectonique cassante

La couverture végétale très dense et l'absence des niveaux repères rendent

ardue l'étude de la tectonique cassante. Néanmoins, les accidents

tectoniques connus jusqu'à ce jour dans le massif de l'Édough permettent

de déceler deux familles d'accidents :

- Une première famille, dont l'orientation est nord-ouest - sud-est, la

direction la plus fréquente de ces accidents varie de N120°E à

N150°E. Cette famille correspondrait à un système de failles

décrochant dextrose.

- La seconde famille d'accidents, qui semble être conjuguée à la

première, est dirigée nord-est-sud-ouest. Cependant la direction la

plus fréquente est N30°E en moyenne. Cette famille pourrait

correspondre à un système de failles décrochantes sénestres.

Outre le système de failles conjuguées (NW-SE et NE-SW), la phase

tectonique est également responsable de la formation des fractures

secondaires d'extension.

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

Ces fractures sont la conséquence de la tectonique compressive qui

affecta le massif de l'Édough à plusieurs reprises durant la phase alpine et

surtout postérieurement.

En hydrogéologie, l'existence de ces fractures laisse supposer un bon

drainage, pouvant être modifié par la présence de pentes structurales

selon les secteurs.4

4 .A. HANI, L. DJARBRI & J. MANIA. Etude des caractéristiques physico-chimiques du

massif cristallophyllien de Séraïdi (nord-est Algérien). Hard Rock Hydro systems.

(Proceedings of Rabat Symposium S2, May 1997).p47

CHAPITRE I CADRE GÉNÉRAL DE LA ZONE D'ÉTUDE

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Introduction

Le village de Séraïdi bénéficie d’un potentiel hydrique souterrain

assez important, représenté par la multiplicité des sources d’eau dans

la zone d’étude (plus de 50 sources d’eau).

Avant d’entamer notre travail, nous vous présenterons un aperçu sur

une étude préétablie1 sur le même terrain d’étude et sur quatre sources

différentes en trois compagnes d’étude :

1- Source El Onser : située à l'Est du village de Séraïdi, elle est

d'une importance non négligeable, assure l'irrigation d'une part,

et d'autre part elle est destiné à l'alimentation d'eau potable

2- Source des Romains : située à moins de 500 m au NW du

village de Séraïdi, elle est aménagée pour l'irrigation et pour la

consommation des agglomérations.

3- Source d’Oum H’kim : située à moins de 1000 m vers le Nord-

est, au bord de la route de Séraïdi-Annaba, elle est destinée pour

l'irrigation et surtout pour l'alimentation en eau potable.

4- Source de Curée : situé au SW du village de Séraïdi, destinée

pour l'irrigation seulement.

II.1. Évolution de faciès chimique dans le temps

II.1.1. Faciès chimique d'eau de source "El Onser"

La représentation en diagramme de PIPER et Scheller.B ont permet de

voir que le faciès chimique dominant dans cette source c'est le

chloruré magnésienne en mois d'avril qui passe au faciès chloruré

calcique en mois de mai et pour enfin devenir bicarbonaté calcique en

mois de juin.

1 BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh. Aspects quantitatif, qualitatif et socio-

économique de quelques sources de Séraïdi (Nord - Est algérien).

MEMOIRE DE MASTER.Univérsité Badji Mokhtar Annaba.2010/2011

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Figure.15 : Évolution de faciès chimique de la source "El Onser"

II.1.2. Faciès chimique d'eau de source "Les Romains"

D'après la classification de Piper et Scheller.B, le faciès chimique

dominant dans la source "Les Romains" est le chloruré calcique pendant

les trois mois d'analyse.

Figure.16 : Évolution de faciès chimique de la source "Les Romains"

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

II.1.3. Faciès chimique d'eau de source "Curée"

La classification par diagramme de PIPER et Scheller.B a permet de

voir que le faciès chimique dominant dans cette source est le sulfaté

calcique en mois d'avril et mai pour devenir chloruré calcique en mois

de juin.

Figure.17 : Évolution de faciès chimique de la source "Curée"

II.1.4. Faciès chimique d'eau de source "Oum H’kim"

Figure.18 : Évolution de faciès chimique de la source "Oum H’kim"

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

D'après la classification de Piper et Scheller.B le faciès chimique

dominant dans la source " Oum H’kim" est chloruré calcique pendant

les trois mois d'analyse.

II.1.5. Familles des eaux

La Figure.19, sur laquelle nous avons injecté les analyses chimiques des

quatre sources d'étude a permis de voir un regroupement dans la zone

chlorurée et sulfatée et carbonatée calcique et chloruré magnésienne. On note

aussi, la distinction de deux analyses appartenant à la source "Curée" et la

source "El Onser" pendant les trois mois d’analyse, l’évolution sur les deux

triangles Figure.19 cations des tous les points permet de voir que la même

famille se regroupe dans le pôle des cations, par contre on note une

dispersion des teneurs des anions.

On explique ces observation que les alcalino-terreux (calcium, magnésium)

reste stable quel que soit la saison par contre les anions montre une

perturbation plutôt saisonnière donc suivant le lessivage des formations par

les eaux de pluie on assiste ici aux phénomènes conjugués dilution-

concentration.

Figure.19 : L'évolution spatiotemporelle des faciès chimiques des sources

étudiées représenté par le diagramme de piper en (avril(1), Mai(2), Juin(3))

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

II.2. METHODOLOGIE

II.2.1. Protocole d’analyse

Introduction

Le suivie qualitatif et quantitatif des sources du massif e l’Édough

demande un matériel approprié et une méthodologie stricte et

rigoureusement menée tant au niveau de l’évaluation des débits des

sources que pour l'étude de la caractérisation hydro-chimique des

eaux des sources .Dans ce chapitre, nous allons présenter le matériel et

les différentes méthodes utilisés dans la réalisation de cette étude.

II.2.1.1. Prélèvement de l’eau et conservation

Durant la compagne de mesure sur terrain, nous avons fait des

prélèvements d’analyses physico-chimiques sur quatre (04) sources

réparties dans le village selon les coordonnées (Tableau.1) et l’image

satellitaire (Figure.4).

Le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération délicate à

laquelle le plus grand soin doit être apporté, il conditionne les résultats

analytiques et l’interprétation qui en sera donnée. L’échantillon doit

être homogène, représentatif et obtenu sans modifier les

caractéristiques physico-chimiques de l’eau (gaz dissous, matières en

suspension, etc.).

Les échantillons d’eau prélevés ont été conservés dans des bouteilles

en plastique d’un litre et demi rincées au préalable trois fois avec l’eau

à prélever.

Des glacières ont été utilisées pour la conservation des échantillons

qui ont été acheminés directement au laboratoire.

Un délai de 48 heures au maximum a été respecté pour le dosage des

ions majeurs.

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Figure.20 : Photos prises lors de la compagne de prélèvements des

Echantillons d’eau de sources dans la zone d’étude - Séraidi -

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

II.2.2. Appareillage

II.2.2.1. Mesures sur terrain

Les mesures in situ sont faites avec une valise multi-paramètre (Multi

340 i /SET) pour les mesure des éléments physico-chimiques (pH,

conductivité, température).

Figure.21 : valise multi-paramètre (Multi 340 i /SET)

II.2.2.2. Mesures au laboratoire

II.2.2.2.1. Description du laboratoire d’étude

Les analyses ont été faites au laboratoire central de l’algérienne des eaux

(A.D.E).

Le laboratoire central est géré par un (01) chef de laboratoire, deux

(02) chefs de services (physico-chimie et bactériologie, un (01)

gestionnaire de stock, six (06) chimistes, trois (03) microbiologistes et

un (01) préleveur).

Le laboratoire central est partagé en cinq (05) cellules :

Cellule de prélèvement

Cellule électrochimie

Cellule spectrophotométrie

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Cellule volumétrique

Cellule bactériologique

Chaque cellule est dotée d’un équipement spécifique, et d’un

personnel diplômé qui permet de procéder à la détermination de 37

paramètres d’analyse.

II.2.2.2.2. La turbidité

La turbidité est mesurée avec un turbidimètre (HACH WGZ-200.

RATIO TURBIDIMETER)

Figure.22: Turbidimètre (HACH WGZ-200. RATIO TURBIDIMETER)

II.2.2.2.3. Le dosage des Ions

1- Les ions majeurs Calcium (𝑪𝒂++), magnésium (𝑴𝒈++),

bicarbonates (𝑯𝒄𝒐𝟑− ), chlorures ( 𝑪𝒍−), les ortho-phosphates

(𝑷𝑶𝟒− ) et les sulfates (𝑺𝑶𝟒

−𝟐) ont étés dosés par la méthode

volumétrique.

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

Figure.23 : Cellule volumétrique du laboratoire centrale de l’A.D.E

2- Les nitrites ( 𝑵𝑶𝟐−), Les nitrates (𝑵𝑶𝟑

−), ont été dosé par un

spectrophotomètre DR3900.

Figure.24 : Spectrophotomètre HACH DR3900

CHAPITRE II RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE

3- Le sodium ( 𝑵𝒂+) et le potassium (𝑲+) ont été dosés par un

spectromètre à flammes.

D

O

S

A

G

E

D

E

Figure.25 : Spectrophotomètre à flamme (hach DR/2010)

Chapitre III HYDROCHIMIE

Introduction

L'hydrochimie étudie les processus chimiques qui affectent la

distribution et la circulation des composés chimiques des eaux. Pour

cela l'hydrochimie se sert essentiellement de la chimie

(thermodynamique, acides-bases, précipitations-dissolutions,

oxydation-réduction, interactions entre différentes phases, etc.), mais

aussi de la biologie et de la géologie. Elle met en place des modèles

propres tels les modèles de la dissolution du dioxyde de carbone, la

précipitation et la dissolution des minéraux (oxydes, dioxydes,

carbonates, etc.), la spéciation des métaux, les interactions solides-

liquides. On peut également ranger dans l'hydrochimie les techniques

et protocoles d'échantillonnage des eaux, l'étude de la pollution des

milieux aquatiques et de nombreuses autres applications qui sont

devenues des sciences à part entière au vu de leur complexité.

III .1. Carte d’inventaire des sources étudiées

En utilisant l’application GPS (Figure.2) et le logiciel de conversion

des coordonnées (Figure.3), on est arrivée à placer les sources dans

une carte d’inventaire (Figure.27) a l’aide du logiciel "Surfer10".

Figure.26 : Interface graphique du logiciel "Surfer10"

Chapitre III HYDROCHIMIE

Le Surfer10 est basé sur une grille qui interpole les données

irrégulières espacées XYZ dans une grille régulièrement espacés.

Figure.27 : Carte d’inventaire des sources étudiées

III .2 . Étude des éléments chimiques

III .2 .1. Introduction

Lors de leur séjour souterrain, dans les formations aquifères, les eaux

peuvent provoquer plusieurs phénomènes chimiques (dissolution des

gaz et des sels, échange de base, réduction des sulfates …etc.),

permettant ainsi la modification partielle ou parfois entière de leur

faciès chimique .En hydrogéologie, la chimie des eaux est un outil très

précieux qui permet de mieux comprendre les origine des eaux ,leurs

temps de séjour souterrain, la nature lithologique des roches

traversées…etc., afin de mettre en évidence les meilleurs moyen pour

Chapitre III HYDROCHIMIE

la protection ou encore pour l’amélioration de la qualité des eaux en

question.

Ces paramètres chimiques sont :

Cations Calcium (𝑪𝒂++)

Magnésium (𝑴𝒈++) Sodium (𝑵𝒂+) Potassium (𝑲+)

Anions Bicarbonates (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −) Sulfates (𝑺𝒐𝟒

−−) Chlorures (𝑪𝒍−)

Avant de traiter et d'interpréter les analyses des eaux prélevées au

niveau des différents points, il faut analyser la fiabilité des résultats

des ces analyses. La méthode utilisée est la Balance Ionique (BI). Il

faut rappeler qu'en théorie, une eau naturelle est électriquement

neutre. De ce fait, la somme (en équivalents chimiques) des cations

devrait être égale à celle des anions (en équivalents chimiques).

En réalité, cette égalité est rarement obtenue. De façon générale, la

différence est attribuée aux incertitudes, à la présence de certains ions

non dosés ou à d’éventuelles erreurs d'analyse. Ainsi, une certaine

marge de déséquilibre entre anions et cations est admise. Elle est

exprimée sous forme d'un écart relatif via l'expression de

(H.Scholler1962) :

BI = ( 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 − 𝑎𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 )

( 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 + 𝑎𝑛𝑖𝑜𝑛𝑠 ) ∗ 100

Le calcul de la balance ionique permet généralement de vérifier la

fiabilité des résultats des analyses chimiques. Cependant, les

incertitudes sur les résultats, variables selon les techniques d'analyse,

peuvent expliquer les erreurs parfois élevées sur les balances ioniques,

à cause de la présence éventuelle d’anions organiques non pris en

compte dans les calculs.

D’une manière générale, des analyses chimiques sont considérées :

- Excellentes lorsque BI < 5 %

- Acceptable lorsque 5% ≤ BI < 10%,

- Douteuse lorsque BI ≥ 10%

Chapitre III HYDROCHIMIE

Tableau.9 : Valeurs des éléments majeurs des sources étudiées

III .2.1. Logiciel Diagramme de traitements de données

« Diagrammes (Roland Simler .LHA) »

Diagrammes est un logiciel qui génère des diagrammes à partir de

certains données en entrée. Diagrammes offre à ses utilisateurs la

possibilité de créer des diagrammes de type Piper, Schoëller et

Wilcox, ainsi que d’autres diagrammes qui sont couramment utilisés

dans les analyses hydrochimiques. L'emploi de Diagrammes s'avère,

précieux, car il rend simple et directe l'interprétation des analyses

riches et difficiles à interpréter.

Figure.28 : Interface graphique du logiciel " Diagrammes (Roland Simler .LHA)"

Elément chimique 𝑪𝒂++ 𝒎𝒈

𝒍

𝑴𝒈++ 𝒎𝒈

𝒍

𝑵𝒂+ 𝒎𝒈

𝒍

𝑲+ 𝒎𝒈

𝒍

𝑯𝑪𝑶𝟑−

𝒎𝒈𝒍

𝑺𝑶𝟒−−

𝒎𝒈𝒍

𝑪𝒍− 𝒎𝒈

𝒍 Source d’eau

CREPS

15.74 14.33 32.89 3.07 22.78 17.15 94.59

AIN

BOUMENDJEL

16.62 14.6 17.5 2.95 26.53 18.23 75.57

PARC AUX

JEUX

11.45 9.204 18.64 2 20.18 8.37 59.7

DAR SMAIR

27.6 18 38.04 8.4 33.72 54.36 100.8

Chapitre III HYDROCHIMIE

III .3 . Détermination du faciès chimique des eaux du secteur d'étude

Pour déterminer le faciès chimique des eaux il faut représenter les

résultats des analyses chimiques à l'aide du logiciel DIAGRAMMES

(Roland Simler .LHA).

III.3.1. Représentation de PIPER

Le Diagramme de Piper est l'une des représentations les plus

classiques pour comparer les compositions chimiques des eaux

naturelles. Il permet une représentation des cations et anions sur deux

triangles spécifiques dont les côtés témoignent des teneurs relatives de

chacun des ions majeurs par rapport au total des ions. La position

relative d'un résultat analytique sur chacun de ces triangles permet de

préciser en premier lieu la dominance cationique et anionique. A ces

deux triangles, est associé un losange sur lequel est reportée

l'intersection des deux lignes issues des points identifiés sur chaque

triangle. Ce point d'intersection représente l'analyse globale de

l'échantillon. Cette position permet de préciser le faciès de l'eau

naturelle concernée. Le diagramme de Piper permet également : .

- d’illustrer l'évolution chimique d'une eau dans un aquifère ainsi que

les mélanges d'eaux de minéralisations différentes.

- d’avoir une idée sur la lithologie à partir des analyses chimiques.

- d’avoir une relation entre le chimisme de l’eau et la nature

lithologique de l’encaissant.

- La projection de plusieurs échantillons en même temps.

- Pour suivre leurs évolutions dans le temps et dans l’espace.

- Pour les comparer.

- Pour avoir une idée sur la notion de mélange.

Chapitre III HYDROCHIMIE

- De suivre les propriétés physico-chimiques au cours de leur

évolution spatio-temporelle.

Figure.29 : Répartition des différents faciès chimiques sur le triangle de Piper

III.3.2. Le diagramme de Schöeller-Berkaloff

Le diagramme de Schöeller-Berkaloff est une représentation

graphique semi logarithmique sur laquelle les différents ions sont

représentés sur l'axe des abscisses et la teneur réelle en 𝑚𝑔/𝑙 sur l'axe

des ordonnées. Les points obtenus sont reliés par des droites.

L'allure du graphique permet de visualiser le faciès des eaux

analysées.

Cette représentation permet aussi la détermination du faciès d'une eau.

En effet, le diagramme de Schöeller-Berkaloff indique pour chaque

Chapitre III HYDROCHIMIE

eau analysée la teneur moyenne (𝑚𝑔/𝑙) en éléments majeurs de ces

eaux, de comparer des éléments en traces et d’établir les faibles

variations entre les éléments chimiques.

Les deux représentations Piper et Schöeller-Berkaloff ont été utilisées

car elles sont complémentaires.

Figure.30 : Le diagramme de Schoëller-Berkaloff

Chapitre III HYDROCHIMIE

Figure.31 : L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté

par le diagramme de piper

Chapitre III HYDROCHIMIE

Figure.32 : L'évolution des faciès chimiques des sources étudiées représenté

par le diagramme de Schoëller-Berkaloff

La classification par diagramme de PIPER et Scheller.B ont permet de voir que

le faciès chimique dominant dans l’ensemble des sources c'est le chloruré

sodique.

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Introduction

Les eaux souterraines ne sont pas chimiquement pures, elles

contiennent souvent une certaine quantité de sels dissous qui leurs

confèrent une certaine saveur, odeur et couleur nécessaire et

acceptable jusqu’à un seuil de potabilité, établit par les spécialistes de

la santé publique suivant les normes.

Les eaux sont donc, qualitativement classées suivant l’usage auquel

elles sont destinées : alimentation urbaine, industrie et irrigation.

Lorsqu’il s’agit d’eau de consommation humaine, l’eau de bonne

qualité doit être exempte de bactéries pathogènes, et d’agents de

pollution nocifs pour l’organisme.

La concentration en sels dissous, ne doit pas dépasser les limites de

tolérance fixées par l’organisation mondiale de la santé (O.M.S).

L’excès dans l’eau de certains éléments, surtout toxiques, représente

un énorme danger. L’O.M.S a établi des valeurs limites admissibles

variables selon l’utilisation de l’eau (boisson, industrie…), ce sont les

normes minimales et maximales admissibles.

IV.1 Destination pour l’AEP (Normes de potabilité (O.M.S))

Les eaux souterraines destinées à la consommation doivent être traitée

si elles ne sont pas conformes aux normes de potabilité en vigueur.

L’O.M.S établit pour chaque paramètre les recommandations qui

doivent être adaptées dans chaque pays en fonction de l’état sanitaire

et de des considérations économique de ce pays, pour aboutir aux

normes réglementaires nationales.

Certaines pollutions sont inoffensives, alors que d’autre peuvent être

très dangereuses si l’on consomme l’eau qui en est le siège. La plupart

des pollutions dangereuses résultent de l’activité humaine. Nous

donnons ci-après les valeurs maximales des différents paramètres

applicables a la notion de potabilité de l’eau de consommation

courante selon les normes internationales (O.M.S).

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.1.1 Étude des paramètres physique

IV.1.1.1 La température

La température de l'eau est un paramètre de confort pour les usagers.

Elle permet également de corriger les paramètres d'analyse dont les

valeurs sont liées à la température (conductivité notamment).

De plus, en mettant en évidence des contrastes de température de l'eau

sur un milieu, il est possible d'obtenir des indications sur l'origine et la

nature des écoulements de l'eau souterraine.

La température doit être mesurée in situ. Les appareils de mesure de la

conductivité et de la du pH possèdent généralement un thermomètre

intégré.

La température permet parfois d’obtenir des indications sur l’origine

de l’écoulement de l’eau. En rapport avec les normes de potabilités de

l’eau fixées par l’OMS (1994), l’eau est :

- Excellente lorsque la température varie entre 20 et 22°C.

- Passable lorsque la température oscille dans l’intervalle de 22 à 25°C.

- Médiocre lorsqu’elle est comprise entre 25 et 30°C.

Lorsque la température est supérieure à 30°C, on parle d’une pollution

excessive.

Les valeurs enregistrées varient entre 12.9 et 16.5 °c, ces résultats

laissent dire que ce paramètre est influencé essentiellement par les

conditions climatiques et l’effet d’altitude.

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.33 : Variation de la température des sources de la zone d’étude

IV.1.1.2 Le potentiel d’hydrogène « pH »

Le pH (potentiel Hydrogène) mesure l’activité en ions 𝐻+de l'eau.

Il traduit ainsi la balance entre acide et base sur une échelle de 0 à 14.

Ce paramètre donne une indication significative sur l’acidité ou la

basicité d’une quelconque eau, et par conséquent sur la concentration

en ion hydroxyde [𝐻+].

Ce paramètre conditionne un grand nombre d'équilibres physico-

chimiques, et dépend de facteurs multiples dont la température et

l'origine de l'eau.

Il peut être déterminé en utilisant la formule suivante :

pH = log 1

[H+]

12,9

16,5

14,615,4

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX DAR SMAIR

Tem

pér

atu

res

en °

c

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

pH < 5 Acidité forte Présence d’acides minéraux ou organiques dans les eaux

naturelles pH = 7 pH neutre

7 < pH < 8 Neutralité approchée majorité des eaux de surface 5.5 < pH < 8 Majorité des eaux souterraines pH = 8 Alcalinité forte, évaporation intense

Tableau.10 : Classification des eaux d’après leur pH

Le pH doit être impérativement mesuré sur le terrain à l’aide d’un pH-

mètre ou par colorimétrie.

On a pu retenir que ces dernières valeurs varient de 5.30 à 5.92, ce qui

leur confère le critère de neutralité et sont par conséquent presque

admise par les normes fixées par l’OMS (7 à 8.6), notamment pour la

potabilité.

Figure.34 : Variation du pH des sources de la zone d’étude

5,925,3

5,67 5,89

8,6

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX DAR SMAIR Norme De L'O.M.S

pH

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.1.1.3 La conductivité

La conductivité mesure la capacité de l’eau à conduire le courant entre

deux électrodes. La plupart des matières dissoutes dans l’eau se

trouvent sous forme d’ions chargés électriquement. La mesure de la

conductivité permet donc d’apprécier la quantité de sels dissous dans

l’eau.

La conductivité est également fonction de la température de l’eau :

elle est plus importante lorsque la température augmente.

Les résultats de mesure doivent donc être présentés en termes de

conductivité équivalente à 20 ou 25 ◦c.

Les appareils de mesures utilisées sur le terrain effectuent en générale

automatiquement cette conversion.

Ce paramètre doit impérativement être mesuré sur terrain. La est

simple et permet d’obtenir une information très utile pour caractériser

l’eau.

Comme la température, des contrastes de conductivité permettent de

mettre en évidence des pollutions, des zones de mélange ou

d’infiltration.

La conductivité est également l’un des moyens de valider les analyses

physico-chimiques de l’eau : la valeur mesurée sur le terrain doit être

comparable à celle mesurée au laboratoire.

L’histogramme des valeurs de la conductivité (Figure.35) permet de

montrer que dans la région de Séraïdi, les valeurs de ce paramètre

apparaissent un peu plus élevées et varient entre 345μS/cm à la source

" CREPS " et 600μS/cm à la source "DAR SMAIR ".

- Aux sources de Séraïdi, les faibles conductivités sont synonymes

de faible minéralisations des eaux, probablement dues à une

faible altération des gneiss, et à un court temps de séjour de l'eau

au contact de la roche.

- Les valeurs dans trois(03) des quatre (04) sources étudiées

dépassent la norme, ce qui indique qu’il y a un fort lessivage des

minéraux au niveau des couches relativement profondes

(cipolins) captées par les forages.

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.35 : valeurs de la conductivité

IV.1.1.3 La turbidité

La mesure de la turbidité permet de préciser les informations visuelles sur

l'eau. La turbidité traduit la présence de particules en suspension dans l'eau

(débris organiques, argiles, organismes microscopiques…). Les

désagréments causés par une turbidité auprès des usagers sont relatifs car

certaines populations sont habituées à consommer une eau plus ou moins

trouble et n'apprécient pas les qualités d'une eau très claire. Cependant une

turbidité forte peut permettre à des micro-organismes de se fixer sur des

particules en suspension. La turbidité se mesure sur le terrain à l'aide d'un

turbidimètre.

NTU < 5 Eau claire

5 < NTU < 30 Eau légèrement trouble

NTU > 50 Eau trouble

Tableau.11 : Classes de turbidité usuelles (NTU, Nephelometric Turbidity Unit)

345

475529

600

400

0

100

200

300

400

500

600

700

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Norme de L'O.M.S

Valeurs de la conductivité en μs/cm a 25 °c

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.36 : Valeurs de la turbidité dans sources étudiées

12,4

0 0 0,280

2

4

6

8

10

12

14

CREPS AIN BOUMENDJEL PARC AUX JEUX DAR SMAIR

Valeurs de la turbidité en NTU

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.1.2 Étude des paramètres chimiques

IV.1.2.1 Calcium ( 𝑪𝒂++ )

Le calcium n’a pas d’effet nocif sur la santé de l’individu, car la

quantité susceptible d’être ingérée quotidiennement sous forme de

besoins est inférieure à celle nécessaire pour l’organisme.

En effet l’O.M.S impose 140 mg/l comme teneur maximale. Les eaux

dépassant les 200 mg/l présentent un sérieux problème pour les usages

domestiques et pour l’alimentation des chaudières.

Figure.37 : Concentrations du Calcium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

IV.1.2.2 Magnésium ( 𝑴𝒈++ )

Le magnésium est un élément indispensable pour la croissance de

l’organisme, au-delà d’une certaine concentration il offre un goût

désagréable et provoque des troubles chez les enfants. L’O.M.S donne

150 mg/l comme concentration maximale admissible.

15,74 16,6211,45

27,6

140

0

20

40

60

80

100

120

140

160

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Teneur maximale selon

l'O.M.S

con

cen

tra

tio

n e

n m

g/l

Calcium

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.38 : Concentrations du Magnésium dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

IV.1.2.3 Chlorures ( 𝑪𝒍− )

Les chlorures donnent un goût désagréable et pose le problème de

corrosion et aussi pour les personnes atteintes de maladies cardio-

vasculaires ou rénales. La norme donnée par l’O.M.S et de 250 mg/l.

Figure.39 : Concentrations des Chlorures dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

14,33 14,6 9,20418

150

0

20

40

60

80

100

120

140

160

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Teneur maximale selon

l'O.M.S

con

cen

trati

on

en

mg

/l

Magnésium

94,5975,57

59,7

100,8

250

0

50

100

150

200

250

300

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Teneur maximale selon

l'O.M.S

con

cen

trati

on

en

mg/l

Chlorures

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.1.2.4 Les sulfates ( 𝑺𝒐𝟒−𝟐 )

Les sulfates provoquent des maladies hydriques telles que des troubles

intestinaux, l’O.M.S fixe à 250 mg/l la teneur maximale admissible.

Figure.40 : Concentrations des Sulfates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

IV.1.2.5 Nitrates ( 𝑵𝑶𝟑− )

La toxicité des nitrates est liée à la formation de la méthémoglobine

(forme oxydée de l’hémoglobine) dans les globules rouges du sang par

suite de la conversion des nitrates en nitrites par les bactéries gastro-

intestinales. Ils sont aussi liés à l’apparition de cancers de l’œsophage

et de l’estomac du fait de la réaction des nitrates avec les amines.

La teneur en nitrates dans les eaux de boisson, est généralement peu

élevée. La concentration maximale acceptable est de 50 mg/l, cette

norme a été fixée par l’O.M.S.

17,15 18,23 8,37

54,36

250

0

50

100

150

200

250

300

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Teneur maximale selon

l'O.M.S

con

cen

trati

on

en

mg/l

Sulfates

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.41 : Concentrations des Nitrates dans les eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

IV.1.2.6 Sodium

Le sodium ne présente aucun danger pour la santé, à l’exception de

certaines maladies telles que l’hypertension et les maladies du cœur

qui nécessitent des teneurs faibles. Les teneurs élevées offrent à l’eau

un goût désagréable.

IV.1.2.7 Potassium

Le potassium est Présent dans l’eau naturelle en quantité très faibles.il

ne dépasse pas habituellement 10 à 15 mg/l, donc il n’a pas de

problèmes pour la santé.

IV.1.2.8 Bicarbonates

La présence de bicarbonates dans l’eau de boisson ne provoque aucun

effet nocif sur la santé. La recommandation pour la quantité de l’eau

potable ne comporte pas de norme relative.

0

55,3

29,14

0

50

0

10

20

30

40

50

60

CREPS AIN BOUMENDJEL

PARC AUX JEUX

DAR SMAIR Teneur maximale selon

l'O.M.S

con

cen

tra

tio

n e

n m

g/l

Nitrates

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.1.2.9 Ortho-Phosphates

Non toxiques par eux-mêmes, deviennent dangereux pour

l’environnement, s’ils sont en forte concentration, car ils jouent le rôle

de « super engrais » qui, en augmentant le pouvoir nutritif de l’eau,

favorisent le développement d’algues bleues aérobies. Par

photosynthèses, ces algues fixent le 𝐶𝑜2et le 𝑁2 en présence de

lumière et contribuent à l’enrichissement excessif en matière

organique des eaux des lacs et des rivières. Ce phénomène porte le

nom d’eutrophisation.

Dans les eaux des bassins versants non pollués, la teneur en phosphore

est très faible, à la limite du seuil de détection analytique. Des

concentrations importantes en phosphore indiquent cependant toujours

une pollution anthropique.

Tableau.12 : Comparaison des résultats d’analyses des eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

aux normes de l’O.M.S des eaux potable

SOURCE POTABILITÉ

CREPS Potable

AIN BOUMENDJEL Non Potable

PARC AUX JEUX Potable

DAR SMAIR Potable

Tableau.13 : Potabilité des eaux du secteur d’étude-Séraïdi-

Elément

chimique

𝑪𝒂++ 𝒎𝒈

𝒍

𝑴𝒈++ 𝒎𝒈

𝒍

𝑵𝒂+ 𝒎𝒈

𝒍

𝑲+ 𝒎𝒈

𝒍

𝑯𝑪𝑶𝟑−

𝒎𝒈𝒍

𝑺𝑶𝟒−−

𝒎𝒈𝒍

𝑪𝒍− 𝒎𝒈

𝒍

pH

𝑵𝑶𝟐−

𝒎𝒈𝒍

𝑵𝑶𝟑−

𝒎𝒈𝒍

𝑷𝑶𝟒−

𝒎𝒈𝒍

Valeurs

extrêmes

(O.M.S)

140

150

200

20

*

250

250

-

0.1

50

-

CREPS

15.74 14.33 32.89 3.07 22.78 17.15 94.59 5.92 <0.04 <1.1 0.5

AIN

BOUMENDJEL

16.62 14.6 17.5 2.95 26.53 18.23 75.57 5.30 <0.04 55.3 <0.076

PARC AUX

JEUX

11.45 9.204 18.64 2 20.18 8.37 59.7 5.67 0.06 29.14 <0.076

DAR SMAIR

27.6 18 38.04 8.4 33.72 54.36 100.8 5.89 <0.04 <1.1 0.36

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.2 Destination des eaux pour l’irrigation

La salinité peut entraîner des effets nocifs conséquents en raison de la

fixation du sodium des sels de chlorures de sodium par les colloïdes

du sol. Le sodium exerce alors une action néfaste sur la végétation, de

façon indirecte en dégradant les propriétés physiques du sol. Sous

cette action, les sols deviennent compacts et asphyxiants pour les

plantes.

L'utilisation des eaux des sources à l'irrigation exige certaines

conditions :

- Pas de risque de sodicité et salinité

- Pas d'influence sur la perméabilité du sol par le sodium et les sels

Lorsque la concentration des ions 𝑁𝑎 + à l’état soluble dans le sol est

importante, ces ions remplacent dans le complexe absorbant, les

cations 𝐶𝑎2+ le plus fréquemment. Une eau chargée en sels, peut

provoquer cette action. Le risque est déterminé à partir de la valeur du

sodium absorbable, S.A.R « Sodium Absorption Ratio ». Pour une

même conductivité, le risque est d’autant plus grand que le coefficient

est plus élevé. Le S.A.R est utilisé en combinaison avec la

conductivité électrique de l’eau, il est définit comme suit :

S.A.R = 𝑟 𝑁𝑎++𝐾+

𝑟 𝐶𝑎+++𝑀𝑔++

2

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.2.1 Classification de Wilcox

La classification de Wilcox est fondée sur la combinaison de la teneur du

sodium dans l'eau et la conductivité électrique généralement connue en

pourcentage :

𝑁𝑎+

𝐶𝑎+2+𝑀𝑔+2

2

*100= % Na

Classe Conductivité électrique CE

(μ siemens/cm)

Qualité des eaux

C1 CE ≤ 250

Eau de risque faible

C2 250≤ CE ≤750

Eau de risque moyenne

C3 750≤ CE ≤2250

Eau de risque élevé

C4 CE > 2250

Eau de risque très élevé

Classe SAR Danger d’alcalinisation

S1 SAR ≤ 10

Risque faible

S2 10 < SAR ≤ 18

Risque moyen

S3 18 < SAR ≤ 26

Risque élevé

S4 SAR > 26 Risque très élevé

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Figure.42 : Classification des eaux de sources selon "Wilcox"

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.2.2 Interprétation du diagramme

La représentation graphique du S.A.R en fonction de la conductivité,

permet de déduire les classes suivantes :

Bonne (C1S1 - C2S1)

Ces eaux peuvent être utilisées en général, sans contrôle particulier

pour l’irrigation des plantes, moyennement tolérantes au sel, sur sol

ayant une bonne perméabilité.

Admissible (C3S1 - C3S2 - C2S2)

Ces eaux conviennent généralement à l’irrigation des cultures tolérantes

au sel, sur des sols bien drainés.

Médiocre (C4S2)

En général, eau fortement minéralisée pouvant convenir à certaines

espèces bien tolérantes au sel et sur des sols bien drainés et lessivés.

Mauvaise (C4S3 - C4S4)

Ces eaux ne conviennent généralement pas à l’irrigation, mais pouvant

être utilisées sous certaines conditions : sols très perméables, bon

lessivage, plantes tolérant très bien le sel.

- Les eaux des sources de Séraïdi, placées sur le diagramme de

Wilcox appartiennent à la classe C2S1, donc elles sont bonnes

pour l'irrigation et peuvent être utilisées en général, sans contrôle

particulier. Quel que soit la nature des plantes et la perméabilité

du sol.

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.3 Destination des eaux pour l'industrie

L'eau destinée à l'industrie ne devrait être ni incrustante ni agressive.

Pour déterminer l'un ou ces l'autre de ces deux caractères, l'étude de

l'équilibre calco-carbonique s'avère donc nécessaire, pour faire cette

étude on utilise le logiciel ("EQUIL" V6). Les résultats obtenus sont

affichées dans le tableau (Tableau.14)

IV.3 .1 Logiciel "EQUIL"

Le logiciel EQUIL est un logiciel de calcul des équilibres calco -

carboniques .Il permet de caractériser une eau ou un mélange de plusieurs

eaux (c’est à dire d’établir si une eau est entartrante, agressive ou à

l’équilibre) et/ou de déterminer un traitement adéquat pour ramener une

eau à l’équilibre.

Les calculs effectués dans EQUIL sont basés sur la méthode, dite

simplifiée, de MM.HALLOPEAU-DUBIN.

Le logiciel calcule le pHs, le 𝑪𝒐𝟐 libre, l'indice de saturation et celui

de RYZNAR et celui de LARSON, indiquant l’état de l’eau :

entartrant, équilibrée ou agressive.

Figure.43 : Interface graphique du Logiciel "EQUIL"

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

IV.3 .2 l'Indice de Ryznar :

Il est appelé également indice de stabilité et il est calculé par la

formule simple : Indice de Ryznar = 2 pHs – pH.

Cet indice donne une indication de la tendance corrosive ou incrustante

(entartrante) de l'eau.

Il est donné simplement à titre indicatif dans le logiciel, car sa validité

n’est pas reconnue par tous les intervenants dans le domaine des

équilibres calco-carboniques.

Le résultat peut s’interpréter de la manière suivante :

IR Tendances

IR ≤ 6.5 Pas de tendance à la corrosion des métaux

6.5 < IR ≤ 7.2 Corrosion légère

7.2 < IR ≤ 7.8 Corrosion légère (sévère si T > 60 C°)

7.8 < IR ≤ 8.5 Corrosion sévère (≥ 15C°)

IR > 8.5 Nette tendance à la corrosion des métaux

Tableau.14 : Interprétation des valeurs d'indice de "Ryznar"

IV.3 .3 LARSON (indice de corrosion)

Il s’agit du calcul de l'indice de corrosion des métaux.

Selon Larson (LR ou Larson Ratio), l’indice de Larson est égal à :

LR = (2 [𝑺𝑶𝟒−𝟐] + [𝑪𝒍−]) / [𝑯𝑪𝑶𝟑

− ])

(Avec des concentrations exprimées en moles/litres)

À noter que toutes les possibilités de traitement (ajustement,

floculation, etc.) permettent d'effectuer ce calcul, sauf l'aération : le

TAC ne varie pas dans ce cas de figure.

CHAPTRE IV QUALITÉ DES EAUX

Le résultat peut s’interpréter de la manière suivante :

LR Tendances

LR <0.2 Pas de tendance à la corrosion

0.2≤ LR <0.4 Faible tendance

0.4 ≤ LR <0.5 Légère tendance

0.5 ≤ LR < 1.0 Tendance moyenne

LR ≥ 1 Nette tendance à la corrosion

Tableau.15 : Interprétation des valeurs d'indice de "Larson"

Source Indice de stabilité

"RYZNAR"

Indice de corrosion

"LARSON"

Observations

Creps 12.47 8.09

EAUX

AGRESSIVES

Ain Boumendjel 12.75 5.79

Parc Aux Jeux 13.8 5.63

Dar Smair 11.58 7.20

Tableau.16 : Résultats obtenus par le logiciel "EQUIL"

IV.3.4 Discussions des résultats

Après caractérisation des eaux des sources de Séraïdi, il s’avère, qu’elles

sont agressives pour les métaux. Il faut corriger cette agressivité (par aération

ou par neutralisation). La mise à l'équilibre par filtration se fait soit sur un

filtre neutralisant dont le réactif serait un matériau (produit soluble alcalin)

uniquement à base de carbonates de calcium, d'hydroxyde de calcium

(chaux),d'hydroxyde de sodium (soude caustique), ou de carbonates de

sodium, soit par une simple aération. Ce traitement va reminéraliser les eaux

et les adoucir contre la corrosion.

En conclusion quel que soit la destination des eaux de sources de Séraïdi,

elles restent toujours de bonne qualité.

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

Introduction

L’hydrochimie des eaux des sources du massif cristallin révèle des

faciès chimiques chloruré sodique.

Cependant l’origine de ces faciès chimiques est indéfinie, elle est

basée sur la composition physico-chimique des eaux. Cette

composition est conjugué entre les eaux de pluie (qui s’infiltres et

restent stockées dans les fissures des roches) et la géochimie de

l’aquifère. Un temps de séjour permet un échange bilatéral entre les

éléments géochimiques de la roche et ceux de l’eau de pluie.

A cet effet, nous avons développé un logiciel ( un premier essai ) de

traitement de données qui permet de partir de la composition physico

chimique des eaux de sources qui en effet sont des eaux de pluie qui

ont acquit leur chimisme a partir de l’encaissement.

Après traitement sur logiciel, la composition donne la nature des sels

qui étaient à leur origine.

V.1 Reconstitution en sels dissous

Après conversion des teneurs du mg/l au milléquivalent gramme par

litre, nous obtenons ce qu'on appelle les quantités en réactions .La

représentation se fait sur un diagramme rectangulaire où nous portons

les quantités en réactions des cations et des anions.

Les réactions des éléments chimiques permettent d'obtenir les sels

dissous qui ont permis d'obtenir ce chimisme.

Afin de définir l'origine du chimisme des eaux de sources de Séraïdi,

nous avons adopté la méthodologie de reconstitution en sels dissous

des minéraux lessivées par les eaux qui les traversent.

À partir des teneuses des éléments dissous dans l'eau nous essayons de

remonter à la géochimie du réservoir des sources de Séraïdi. La nature

géologique de la région d'étude révèle des calcaires métamorphiques

et le réservoir cristallin se trouve dans des cipolins fissurées.

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.2 Unités de concentration et de capacité

Comme nous avons besoin de connaître le nombre des ions à échanger

leur masse n'est guère utile ici - la concentration de ces ions doit être

convertie en unités "équivalentes", l'unité internationale correspondante

est eq·kg–1

.

On utilise généralement en pratique les "équivalents par litre" 𝒆𝒒 𝑳 , et

pour les concentrations faibles habituellement trouvées en traitement d'eau,

on utilise 𝒎𝒆𝒒𝑳 . D'autres unités sont toujours en cours dans certaines

régions du monde :

Nous présentons ici l'analyse de détail des substances minérales dissoutes

dans l'eau.

La figure.44 montre seulement les composants que l'on trouve dans la

plupart des eaux de surface ou de forage, et qui sont importants pour

le procédé d'échange d'ions.

Traditionnellement, on regroupe certaines de ces substances :

Ca++

+ Mg++

HCO3–

Cl

– + SO4

=

Figure.44 : Éléments composants des eaux de surface ou de forage

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.3 Logiciel de reconstitution en sels dissous

L’application est simple, on fait entrer les données en 𝒎𝒈𝒍 .comme

les réactions entre les éléments se fait en quantités en réaction r , le

logiciel convertit automatiquement les données en r ( 𝒎é𝒒

𝒍 ).

Après traitement, les sels reconstituants la composition chimique sont

directement lus. On s’aperçoit que pour chaque composition, le

logiciel permet de lire cinq (05) sels qui étaient à son origine. Une

bonne connaissance géologique confirme la géochimie de la roche

encaissante.

Figure.45 : Interface graphique du logiciel de reconstitution en sels dissous

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.4 Application

V.4.1 Reconstitution en sels dissous des eaux de sources

(Alioua Houssem Eddine. Mars 2016)

V.4.1.1 Reconstitution en sels dissous de la source CREPS

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− < 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

V.4.1.2 Reconstitution en sels dissous de la source AIN BOUMENDJEL

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.4.1.3 Reconstitution en sels dissous de la source PARC AUX JEUX

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑

−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

V.4.1.4 Reconstitution en sels dissous de la source DAR SMAIR

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.4.2 Reconstitution en sels dissous des eaux de source

(BOUCHERIT Abdelmadjid & GUERFI Fateh.

AVRIL.MAI.JUIN 2011)

V.4.2.1 Reconstitution en sels dissous de la source EL ONSER

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− < 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

V.4.2.2 Reconstitution en sels dissous de la source CUREE

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− < 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.4.2.3 Reconstitution en sels dissous de la source LES ROMAINS

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−−

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− < 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

V.4.2.4 Reconstitution en sels dissous de la source OUM H’KIM

𝒓𝑴𝒈+++ 𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

1- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑪𝒂++

2- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− < 𝒓𝑴𝒈++

3- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− < 𝒓𝑪𝒂++

4- 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− + 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑴𝒈++

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

V.5 Discussions des résultats

Nous avons appliqué ce mode de traitement à nos analyses

(Tableau.17) et à celle des études antérieures (Tableau.18). Il se

dégage les résultats du tableau (Tableau.19).On note que les sels

dominants et qui sont à l’origine de la composition chimique des eaux

de sources, sont toujours les même, autrement dit :

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

La géochimie des roches métamorphiques (Tableau .19) permet de

confirmer que la reconstitution en sels dissous donnée par le logiciel,

se trouve dans les roches des carbonates cristallines. On confirme

encore un fait que les sources du massif cristallin de l’Édough

proviennent probablement des eaux de pluie qui sont séjournées dans

les fissures des Cipolins.

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous

Creps

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Ain

Boumendjel

𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Parc

Aux Jeux

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑

−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Dar Smair

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++ 𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑−

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Tableau.17 : Genèse des éléments chimiques dissous (Mars 2016)

Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous

El Onser

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré magnésienne

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Curée

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+)

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

sulfaté calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Les

Romains

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Oum

H’kim

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Tableau.18 : Genèse des éléments chimiques dissous (Avril. Mai. Juin 2011)

CHAPITRE V GENESE OU ORIGINE DU CHIMISME DES EAUX DE SOURCES DE L’EDOUGH

Source Formule ionique Faciès chimique Sels dissous

Creps

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Ain

Boumendjel

𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Parc

Aux Jeux

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Mg (𝐇𝐜𝐨 𝟑

−)𝟐 , Mg 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Dar Smair

𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓𝑪𝒂++ 𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

−− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑−

chloruré sodique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

El Onser

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré magnésienne

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Curée

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓𝑴𝒈++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+)

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

sulfaté calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Mg 𝐒𝐨 𝟒 ,

Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Les

Romains

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Oum

H’kim

𝒓𝑪𝒂++ > 𝒓(𝑵𝒂+ + 𝑲+) > 𝒓𝑴𝒈++

𝒓𝑪𝒍− > 𝒓𝑯𝒄𝒐𝟑− > 𝒓𝑺𝒐𝟒

chloruré calcique

Ca (𝐇𝐜𝐨 𝟑 −)𝟐 , Ca 𝐒𝐨 𝟒

, Ca 𝐂𝐥𝟐 , Mg 𝐂𝐥𝟐 , NaCl

Tableau.19 : Genèse des éléments chimiques dissous (2011 + 2016)

V.6 Conclusion

Le logiciel proposé est programmé pour la première fois, il reste à

l’essai et à l’amélioration.

Cependant les premiers essais sur les eaux de sources du massif de

l’Édough sont encourageants.

CONCLUSION GÉNÉRALE

Cette campagne a concerné les eaux cristallines du massif de

l’Edough, et en particulier les eaux dde sources du village de Seraidi.

Grace à la situation géographique de la région de Séraïdi, avec une

altitude dépassant les 800 m et une température moyenne annuelle de

15°, la région d’étude reçoit beaucoup de pluies et souvent des chutes

de neige.

Le climat méditerranéen marque cette région, avec des valeurs de

précipitation moyenne annuelle dépassant les 978,93 mm/an observée

à la station Séraïdi. L’infiltration représente 18% du taux de

précipitation.

L’étude hydrochimique nous permet de mieux comprendre l’influence

de différents facteurs sur la qualité des eaux de sources étudiées. Le

traitement des données par diagrammes et logiciel, montre un faciès

chimique dominant : chloruré sodique, provenant de la géochimie des

roches cristallines et de

l’attaque par le 𝐶𝑜2 dessous dans l’eau de pluie.

Quant à la gestion de la qualité de ces eaux, elle parait satisfaire tous

les usages. La qualité des eaux répond aux normes de l’AEP. Le

diagramme de Wilcox indique que les eaux des sources de Séraïdi

sont bonnes à l’irrigation. Cependant elles restent agressives pour les

conduites (corrosion des métaux).

Le logiciel proposé permet de reconstituer les sels à l’origine de la

composition chimique des eaux. Le premier essai est fait sur les eaux

du massif cristallin de l’Édough. Les résultats sont encourageants pour

d’autres applications

BIBLIOGRAPHIE

- A. FOUCAULT ET J.-F. RAOULT, 1984. Dictionnaire de Géologie.

Edition Masson.

- A. HANI, L. DJARBRI & J. MANIA. "Etude des caractéristiques

physico-chimiques dumassif cristallophyllien de Séraïdi (nord-est

Algérien)". Hard Rock Hydro systems.(Proceedings of Rabat Symposium

S2, May 1997).p47

- AFNOR. LA CHIMIE ANALYTIQUE - t.2 : échantillonnage,

méthodes générales d’analyse et réactifs. Recueils de normes. CD.

Novembre 2006.

- BOUCHERIT ABDELMADJID & GUERFI FATEH. "Aspects

quantitatif, qualitatif et socio-économique de quelques sources de Séraïdi

(Nord - Est algérien)". MEMOIRE DE MASTER.Univérsité Badji

Mokhtar Annaba.2010/2011

- BOULAKOUD ZOHEIR. "VARIATIONS QUANTITATIVES ET

QUALITATIVES DES RESSOURCES EN EAU DES NAPPES

SUPERFICIELLES DE LA REGION DE ANNABA". Mémoire de

Magister. UNIVRSITÉ BADJI MOKHTAR – ANNABA.75p

- Dr CHABOU MOULLEY CHARAF. Département: Science de la terre.

LMD: Science de la terre et de l’univers-Géoscience. Module: Nature Des

Enveloppes Terrestres. Univérsité Ferhat Abbas. Sétif.

- ÉRIC GILLI. CHRISTIAN MANGAN.JACQUES MUDRY.

"Hydrogeologie.Objets, méthodes, applications".Dunod.2𝑒𝑚𝑒 édition.29p.

- HADDAD H., GHOUALEM H. Caractérisation Physico-Chimique Des

Eaux Du Bassin Hydrographique Cotier Algérois. Laboratoire

D’électrochimie, Corrosion, Métallurgie Et Chimie Minérale. Faculté De

Chimie. Université Des Sciences Et De La Technologie Houari

Boumediene. El-Alia Bab-Ezzouar.Bp32. Alger. Algérie.162p

- HANI.A, 2003, "Analyse méthodologique de la structure et des processus

anthropiques : application aux ressources en eau d’un bassin côtier

méditerranéen", thèse de doctorat d’état, Es. Sciences, Université

d’Annaba, 213 p.

- HILLY, J., 1962, " Etude géologique du massif de l’Edough et du Cap de

Fer (Est constantinois)" Bull. n°19 carte géologique Algérie, Alger, 339p.

- JEAN RODIER. BERNARD LEGUBE NICOLE MERLETET

COLL .L’analyse de l’eau.9eme édition. DUNOD. 3p

- SUZANNE OUANDAOGO/YAMEOGO. "RESSOURCES EN EAU

SOUTERRAINE DU CENTRE URBAIN DE OUAGADOUGOU AU

BURKINA FASO QUALITE ET VULNERABILITE". UNIVERSITE

D’AVIGNON ET DES PAYS DE VAUCLUSE.84p

- JEAN-LOUIS CHAUSSADE. GERARD MESTRALLET."MEMENTO

TECHNIQUE DE L’EAU".Degrémont. Dixiéme édition.35p.

BIBLIOGRAPHIE

- Les cartes utilisées

Carte topographique ‘SERAIDI’ : 1/25.000 ( NOS ) 3-4.

- Sites Internet consultés

http://www.univ-avignon.fr/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Accueil

http://www.futura-sciences.com/