ARTICLE
Auteur(s) : Abderrahmane Melloul1, Mimoun
Boughriba1, Mohammed Boufaida2
1UFR, développement des géosciences appliquées
aux ressources en eaux, laboratoire de géologie
appliquée, hydrogéologie et environnement Faculté
des sciences BP 524 Oujda Maroc
2Département de biologie et agroalimentaire
Faculté des sciences et techniques Settat Maroc
La salinisation est l’une des problématiques les plus
importantes en termes de dégradation des eaux souterraines.
Celle-ci peut avoir une origine naturelle (géologique) et/ou
anthropique (activité humaine). Pour déterminer l’extension
spatiale de cette salinisation, nous avons utilisé deux méthodes
complémentaires.
La première est basée sur une mesure indirecte de la résistivité
apparente de l’aquifère saturé en eau, par application de sondages
géoélectriques. La seconde méthode est basée sur une analyse
chimique de l’eau échantillonnée pour déterminer les différents
faciès d’eau qui peuvent indiquer les différents processus
responsables de phénomènes de salinisation.
Dans l’optique de la gestion des risques naturels et
anthropiques, les systèmes d’informations géographiques (SIG)
apportent des informations localisées et objectives irremplaçables,
c’est pourquoi ils comptent parmi les nouvelles techniques
informatiques destinées au domaine de prévision et d’intervention.
Dans un premier temps, ils permettent de gérer une multitude
d’informations de tous types, de les mettre à jour, d’optimiser
leurs échanges et de générer de nouvelles couches d’informations
par le biais de leurs croisements. En second lieu, ils assurent la
restitution des cartes thématiques et les analyses qui en
résultent. Ainsi, il s’agit d’un puissant outil d’aide à la
décision surtout dans le domaine d’aménagement, de planification et
de gestion des ressources naturelles.
La cartographie de vulnérabilité est devenue un outil nécessaire
pour la gestion des ressources en eaux souterraines. Dans le but
d’évaluer la vulnérabilité environnementale d’une nappe phréatique
en zone semi-aride, on a eu recours à l’usage combiné du modèle
DRASTIC et des SIG. Cette méthode se base sur la description et la
représentation de la répartition spatiale des paramètres
hydrogéologiques, climatiques et physiques du système aquifère.
Caractéristiques de la zone d’étude
Contexte géographique
La plaine de Saïdia est située à l’extrême nord-est du Maroc, au
sud de la mer Méditerranée, à l’ouest de l’oued Kiss (constituant
la frontière avec l’Algérie), au nord des collines d’Ouled Mansour
et à l’est de l’oued Moulouya (figure 1). La largeur
moyenne nord-sud est d’environ 2,5 km alors que l’extension
est-ouest est de l’ordre de 10 km, plongeant doucement sous la
mer [1]. La topographie de la plaine de Saïdia ne présente pas
de grandes différences d’altitude. La zone s’étend entre les
coordonnées identifiées par le GPS [2] :
- – X = 2°12′500" et 2°22′500" ;
- – Y = 35°7′500" et 35°4′000".
Contexte géologique
La plaine côtière de Saïdia est formée de deux horizons : le
premier est un dépôt argilolimoneux, formé par les résidus
d’altération des roches des Ouled Mansour et des alluvions de la
Moulouya, et le second horizon est formé par un sable marin.
Les formations de Ouled Mansour sont du Néogène [3, 4]. Elles
sont constituées de séries marno-sableuses du Pliocène, à banc de
grés et lentilles de poudingue, sur le cours de la Moulouya. Sur le
flanc nord de Ouled Mansour, on a observé une alternance de marnes
grisâtres ou verdâtres et de grés jaunes.
La plaine des Triffa forme une vase dépression synclinale
remplie de sédiments Néogéne et Quaternaire. Les affleurements
de Miocéne existent au sud de la plaine, sous les croûtes et
travertins, et présentent des bancs de conglomérat à ciment gréseux
[1].
Caractéristiques hydrogéologiques
Géométrie du réservoir aquifère
La coupe SSW-NNE (figure
2) [5] part du piémont des collines de Ouled Mansour et
s’étend jusqu’au forage F6 au voisinage immédiat de la
Méditerranée. Son tracé jalonne les cordons dunaires sud et nord et
les deux vasières. Cette coupe illustre la continuité de la série
sableuse à travers la plaine de Saïdia (unité u2). Cette
série constitue la première unité perméable, formée de sables fins,
moyens à grossier, avec des débris de coquilles. Ces sédiments
ont été déposés dans un milieu surtout marin. L’épaisseur de
l’aquifère est de l’ordre de 12 m.
Les formations géologiques de la surface, jusqu’à une profondeur
variant entre –10 à –22 m, sont des sédiments non consolidés
d’âge quaternaire [4]. L’ensemble des forages montre une lithologie
peu variable.
Au-dessous de cette zone sableuse vient une unité semi-perméable
(unité u3), avec une épaisseur maximale de 4 m.
Elle est constituée de tourbe et de sables marneux.
Piézomètrie
La morphologie des cartes établies montre un sens d’écoulement
général du sud au nord (vers la mer), avec des lignes de courant
qui convergent vers l’oued Moulouya et un drainage régional de la
nappe de Saïdia par l’oued Kiss (figure 3).
La zone est de la région étudiée, présente un écoulement
régional vers le nord et le nord-ouest, de fait que la topographie
des zones est et sud-est est plus élevée que celle de la zone
ouest. L’équidistance est croissante du sud au nord, l’écoulement
est donc non uniforme.
La carte piézométrique des basses eaux (figure 3B) conserve la
même structure que celle des hautes eaux (figure 3A). Cependant, la
diminution de la charge hydraulique n’est pas uniforme. Dans la
zone centrale, la diminution du niveau piézométrique peut atteindre
1 à 2 m. L’irrégularité de cette variation entre les deux
périodes est liée en grande partie au type de faciès qui
conditionne la facilité d’écoulement et à la présence ou non du
toit limono-argileux qui détermine l’infiltration efficace des
précipitations.
Caractéristiques climatiques
La région est soumise à des conditions climatiques marquées par de
forts contrastes saisonniers et des irrégularités très nettes des
précipitations. Le climat peut être considéré comme
semi-aride, caractérisé par des hivers tempérés et des étés très
chauds et secs.
Fluctuations annuelles des précipitations
Les précipitations annuelles sont très irrégulières et varient
entre 618 mm/an en 2003 et 130 mm/an an 1998, avec une
moyenne annuelle de 317 mm durant la période 1992-2004.
L’année 2003 est la plus pluvieuse, et cette situation
pluviométrique a des effets positifs sur la recharge efficace de la
nappe.
Régime des précipitations mensuelles
La répartition des précipitations moyennes mensuelles sur une
période de 13 ans a permis d’identifier une saison pluvieuse
allant d’octobre à mai et une saison sèche allant de juin à
septembre. Le mois le plus pluvieux correspond au mois de
novembre avec une moyenne mensuelle de 64 mm. Le mois le
plus sec est le mois de juillet avec une moyenne de moins de
1 mm (figure
4).
Température moyenne mensuelle
La température est indicatrice du pouvoir évaporant de l’air et est
un facteur déterminant dans l’évaluation du bilan hydrique.
Les contrastes de température sont importants avec des
variations à la fois saisonnières et annuelles. La région de
Saïdia connaît un climat thermique de type méditerranéen assez
chaud. La température moyenne annuelle de l’air s’élève à
17,7 °C. Juillet et août sont les mois les plus chauds, avec
une moyenne de 25 °C. Le mois le plus froid est celui de
janvier (11,7 °C).
Bilan hydrique
Calcul de l’évapotranspiration potentielle (ETP)
La méthode la plus utilisée pour calculer l’ETP est celle de
Thornthwaite et Mather [7]. Les valeurs de l’ETP, estimées à
partir des mesures climatologiques, sont généralement supérieures à
la hauteur de la lame d’eau précipitée sauf pour les mois de
novembre à mars. La valeur moyenne annuelle est de l’ordre de
868 mm.
Calcul de l’évapotranspiration réelle (ETR)
La réserve facilement utilisable (RFU) du sol correspond à la
quantité d’eau par unité de surface que le sol peut utiliser dans
le cas où la lame d’eau précipitée n’est pas suffisante pour
satisfaire l’ETP. Cette réserve est supposée nulle au mois de
septembre qui correspond à la période où la réserve en eau du sol
est en général épuisée.
Prenant une RFU de 50 mm, compte tenu de la nature sableuse
de la plaine, l’ETR moyenne annuelle est de 240 mm. Cette
évapotranspiration participe à une perte de 75 % d’eau des
précipitations.
La recharge efficace ou l’infiltration efficace (INF) est la
quantité d’eau qui parvient effectivement à la nappe. C’est la
portion de l’infiltration qui atteint l’aquifère et donc, qui
alimente les écoulements souterrains. C’est une donnée difficile à
évaluer, elle a été estimée par la méthode de Thornthwaite et
Mather [7].
Le bilan hydrique donne une recharge annuelle moyenne de l’ordre
de 73 mm, soit environ 12 % de la pluviométrie. Cette valeur
d’infiltration efficace ne tient pas compte de l’apport d’eau par
les retours d’irrigation.
L’histogramme A) de la figure 4 montre que le mois
où la recharge de la nappe souterraine est la plus importante
correspond au mois de février. La période de mai à octobre
correspond à une période où la recharge de la nappe est quasiment
nulle. L’histogramme B) montre une période de novembre à mars où
les précipitations excèdent les ETR, c’est bien la période
d’alimentation et d’augmentation de l’épaisseur saturée.
La période d’avril à juin correspond à une période où les
précipitations sont inférieures aux ETR, c’est une période
d’épuisement où l’ETR utilise la RFU de sol. Juillet, août et
septembre correspondent à une période où les précipitations sont
égales aux ETR, c’est la période du déficit.
Cartographie de la salinisation
La salinisation des ressources en eaux souterraines peut avoir une
origine naturelle (géologique) et/ou anthropique (activité
humaine). En effet, la dissolution d’évaporites, la remobilisation
d’eau marine piégée lors d’intrusions marines et le retour à
l’aquifère d’eau d’irrigation concentrée en surface par évaporation
sont des phénomènes qui contribuent largement à la salinisation des
nappes [6].
L’objectif de cette étude est de déterminer l’extension spatiale
de cette salinisation et de pouvoir cerner son origine. Pour cela,
nous avons utilisé deux méthodes complémentaires.
La première est basée sur une mesure indirecte de la résistivité
apparente de l’aquifère saturée en eau, par application de sondages
géoélectriques verticaux de type Schlumberger.
La seconde méthode est basée sur des mesures directes (la
conductivité électrique [CE]) et une analyse chimique de l’eau
échantillonnée pour déterminer les différents faciès d’eau qui
peuvent nous indiquer les différents processus responsables de
phénomènes de salinisation.
Il est clair que les données électriques ne peuvent être
suffisantes pour donner une bonne image de la variation de la
salinité dans la zone d’étude. Dans la plaine côtière de Saïdia,
généralement, la salinité d’eau souterraine augmente avec la
profondeur, et la limite eau douce-eau salée est très irrégulière,
c’est pourquoi il est indispensable de disposer d’une carte qui
reflète la variation de la salinité de la nappe.
Les données obtenues à partir des sondages électriques ont été
combinées pour produire une carte d’isorésistivité de la zone
salée.
La figure 5
montre la distribution spatiale de la résistivité de la couche
salée, cette couche est caractérisée par une résistivité qui varie
de 0,5 à 8 Ωm.
La carte d’isorésistivité indique que plusieurs zones distinctes
peuvent être identifiées à l’intérieur de la zone d’étude en se
basant sur la valeur de résistivité.
La carte de la profondeur de l’interface eau douce-eau salée
(figure 6) est
établie à partir des résultats des sondages géoélectriques, elle
montre la profondeur de l’interface qui varie de 1 à 15 m.
La cartographie de la répartition spatiale des principaux
paramètres physicochimiques des eaux souterraines de la zone
côtière de Saïdia va nous permettre de mettre en évidence
l’évolution de chaque élément chimique dans le temps et dans
l’espace au niveau de l’aquifère, et d’estimer l’origine de la
minéralisation.
La distribution spatiale de la CE montre un gradient croissant
de ce paramètre dans le sens général de l’écoulement (figure 7). Les fortes
salinités sont localisées dans les secteurs côtiers situés à moins
de deux kilomètres de la côte. Cet accroissement important de la CE
est en rapport avec l’augmentation des minéralisations,
principalement les chlorures et le sodium. À cet endroit la seule
origine de la salure est la contamination par les eaux marines.
Cependant, vers l’intérieur de la plaine, à proximité de l’oued
Kiss et l’oued Moulouya, où la nappe circule à faibles profondeurs
dans l’aquifère, les fortes salinités sont surtout liées au
phénomène de recyclage des eaux de retours d’irrigation concentrées
en sels.
Les deux sources, Ain Zebda et Ain Chebbek, représentent une
forte conductivité, donc une salinité élevée. Les sources se
localisent sur la faille normale de direction NE-SW. Cette faille
met en contact les formations quaternaires (calcaires lacustres et
limons rouges), qui constituent l’aquifère phréatique de la plaine,
avec les marnes jaunes, qui forment son substratum. Le débit
des sources est faible et par conséquent l’eau, en montant, lèche
ces marnes le long du plan de faille : elle a donc le temps de se
charger de plus en plus pour aboutir à une teneur élevée en sels,
spécialement des chlorures [8].
Cartographie de vulnérabilité
Généralités sur la cartographie
de vulnérabilité
Dans le littoral méditerranéen, les eaux souterraines, considérées
comme un bien très précieux et rare, sont soumises aux sévères
impacts néfastes des activités humaines. Ces menaces rendent
nécessaire la mise en disponibilité de nouvelles stratégies, telles
que la cartographie de la vulnérabilité des zones à risques aux
pollutions afin de bien gérer les ressources en eau souterraines et
l’aménagement de territoire.
Le degré de vulnérabilité d’un aquifère traduit son aptitude à
se protéger naturellement contre toutes sortes d’agents polluants
superficiels. Elle dépend des conditions naturelles dans lesquelles
se trouvent ces nappes, et la précision de son évaluation dépend
essentiellement de la nature, de la quantité et de la fiabilité des
données utilisées.
De nombreuses méthodes de détermination de la vulnérabilité des
eaux souterraines ont été développées dans le monde, allant des
plus complexes avec des modèles prenant en compte les processus
physiques, chimiques et biologiques dans la zone noyée, à des
méthodes de pondération entre différents critères affectant la
vulnérabilité [9].
Modèle DRASTIC
Dans le but d’évaluer la vulnérabilité environnementale de la nappe
côtière en zone semi-aride, on a eu recours à l’usage combiné du
modèle DRASTIC et des SIG. Cette méthode se base sur la description
et la représentation de la répartition spatiale des paramètres
hydrogéologiques, climatiques et physiques du système aquifère.
L’application de la méthode DRASTIC a permis d’obtenir sept
cartes thématiques. Dans chacune de ces cartes, des plages de
valeur sont délimitées et représentées selon un code couleur.
avec [10] :
- – D : depth to groundwater (distance à la nappe,
épaisseur de la zone non saturée [ZNS]) ;
- – R : recharge (recharge) ;
- – A : aquifer media (nature de la zone saturée) ;
- – S : soil media (nature du sol) ;
- – T : topographie (topographie, pente en pourcentage)
;
- – I : impact of the vadose zone (nature de la ZNS)
;
- – C : conductivity (perméabilité de l’aquifère) ;
- – r : notation accordée à chaque paramètre ;
- – w : facteur de pondération accordé à chaque
paramètre.
Préparation des données
Agrégation de données
C’est un processus qui permet de réduire le nombre de points dans
une table. Le but des diverses méthodes est de regrouper les
points spatialement et de réaliser une moyenne statistique de leurs
attributs. Ainsi, il est possible de produire une table réduite de
points. Cette opération ne se contente pas de réduire numériquement
le nombre de points, elle crée aussi une distribution plus
uniforme.
Créer des grids en interpolant des données
En général, le processus de création de grille crée un maillage
imaginaire rectangulaire. L’interpolation est alors faite à partir
des cellules de ce maillage. Choisir une technique de création de
grille parmi les différentes solutions possibles dépend de
plusieurs facteurs, tels que les caractéristiques des données, leur
distribution, l’utilisation postérieure attendue du résultat, et de
savoir si l’on veut obtenir un grid numérique ou un grid classifié.
Interpolation par triangulation irrégulière (TIN)
La triangulation irrégulière utilise un réseau de triangles aussi
équilatéraux que possible qui vont connecter les points du lot de
données. Cette triangulation est appelée triangulation de Delaunay.
Cette solution est très utile pour travailler sur des lots de
données de répartition spatiale quelconque où l’on souhaite faire
participer chaque information à la constitution du résultat.
Cette triangulation est produite par un procédé qui connecte
tous les points originaux par un réseau de triangles réguliers,
aussi équilatéraux que possible. C’est la règle de Delaunay qui
fixe que chaque triangle formé définit un cercle circonscrit qui ne
contient aucun autre sommet de triangle.
Élaboration des cartes thématiques
DRASTIC ne donne pas des réponses absolues. Il nous permet de
différencier les zones vulnérables et les zones moins vulnérables.
Chaque paramètre dans le modèle est cartographié avec un index,
appelé aussi note (r), allant typiquement de un à dix (tableau 1). Un facteur de pondération (w) (tableau 2) est ensuite appliqué aux
différents critères afin de relativiser leur importance respective
en termes de vulnérabilité [11].
Tableau I Notations accordées aux paramètres de la
méthode DRASTIC [10].
|
Depth to groundwater : profondeur à la nappe (épaisseur de zone non
saturée)
|
|
Classes (m)
|
Notation
|
|
0-1,5
|
10
|
|
1,5-4,5
|
9
|
|
4,5-9
|
7
|
|
9-15
|
5
|
|
15-22
|
3
|
|
22,5-30
|
2
|
|
> 30
|
1
|
|
Recharge : recharge de la nappe (pluie efficace)
|
|
Gamme (cm/an)
|
Notation
|
|
> 25,5
|
9
|
|
17,5-25,5
|
8
|
|
10-17,5
|
6
|
|
5-10
|
3
|
|
0-5
|
1
|
|
Aquifer media (nature de la zone saturée)
|
|
Nature lithologique
|
Notation
|
|
Calcaire karstique
|
10
|
|
Basalte
|
9
|
|
Sable et gravier
|
8
|
|
Calcaire massif
|
6
|
|
Grès massif
|
6
|
|
Shales en séquence
|
6
|
|
Métamorphique altéré, grès lités, calcaires
|
4
|
|
Métamorphique
|
3
|
|
Shale massif
|
2
|
|
Soil media (nature du sol)
|
|
Peu épais ou absent
|
10
|
|
Graviers
|
10
|
|
Sables
|
9
|
|
Argile, agrégats ou pente
|
7
|
|
Limons sableux
|
6
|
|
Limons
|
5
|
|
Limons silteux
|
4
|
|
Limons argileux
|
3
|
|
Argile non agrégée et non fissurée
|
1
|
|
Topography (pente en pourcentage)
|
|
Gamme (%)
|
Notation
|
|
0-2
|
10
|
|
2-6
|
9
|
|
6-12
|
5
|
|
12-18
|
3
|
|
> 18
|
1
|
|
Impact of the Vadose zone (nature de la zone non saturée)
|
|
Calcaire karstique
|
10
|
|
Basalte
|
9
|
|
Sable et gravier
|
8
|
|
Sable et gravier avec silt et argile
|
6
|
|
Calcaire lité, grès, shale
|
6
|
|
Grès
|
6
|
|
Calcaire
|
6
|
|
Shale
|
3
|
|
Silt/argile
|
1
|
|
Conductivity hydraulic of the aquifer (perméabilité de
l’aquifère)
|
|
> 9,4 × 10–4 m/s
|
10
|
|
4,7 × 10–4 – 9,4 10–4 m/s
|
8
|
|
32,9 × 10–5 – 4,7 × 10–4 m/s
|
6
|
|
14,7 × 10–5 – 32,9 × 10–5 m/s
|
4
|
|
4,7 × 10–5 – 14,7 × 10–5 m/s
|
2
|
|
14,7 × 10–7 – 4,7 × 10–5 m/s
|
1
|
Tableau II Facteurs de pondération des différents
critères de la méthode DRASTIC [17].
|
Paramètres
|
Poids
|
|
Depth to groundwater
|
5
|
|
Recharge
|
5
|
|
Aquifer media
|
4
|
|
Soil media
|
3
|
|
Topography
|
3
|
|
Impact of the vadose zone
|
2
|
|
Conductivity hydraulic of the aquifer
|
1
|
Carte de vulnérabilité relative à la profondeur
de la nappe
La profondeur de la nappe ou épaisseur de la ZNS est un critère
fondamental pour appréhender le temps de transfert d’une pollution
jusqu’à la nappe ainsi que la possibilité pour cette pollution
d’être traitée en cours de transfert. La nappe est d’autant
plus vulnérable que l’épaisseur de la ZNS est faible.
La carte des profondeurs du plan d’eau est établie à partir des
relevés du niveau statique de l’année 2004 relatifs aux puits de
surface et aux piézomètres implantés dans la région. Au niveau de
la zone, les profondeurs du plan d’eau sont de 1,3 à 30 m,
elles augmentent généralement vers le sud.
L’appréciation de la vulnérabilité relative à ce paramètre par
la méthode DRASTIC a permis de distinguer sept classes de
vulnérabilité (figure
8). Les zones les plus vulnérables sont celles où la
surface piézométrique se trouve à moins de 9 m (classes 5, 6
et 7) ; elles se répartissent le long de la côte de Saïdia. D’une
façon générale, le degré de vulnérabilité de l’aquifère relatif à
ce paramètre augmente vers le nord et suit le sens d’écoulement de
la nappe.
Carte de vulnérabilité relative à la recharge
naturelle
Il s’agit de la quantité d’eau atteignant la zone saturée sur une
période donnée (recharge annuelle nette). Elle dépend de
l’infiltration efficace et de sa répartition dans l’espace et dans
le temps, donc du climat (ETP, précipitations), mais également de
la topographie et de la nature des formations. Plus cette recharge
est importante, plus la vulnérabilité de la nappe à la pollution de
surface est élevée, car elle constitue un vecteur potentiel de
cette pollution.
La carte de recharge est obtenue par la combinaison de la carte
de lame d’eau infiltrée et la carte de la lame d’eau
précipitée.
La carte des isohyètes est établie à partir des moyennes
pluviométriques interannuelles (1994-2004) des stations qui
existent dans la région d’étude et environnantes.
La faible extension géographique fait que le taux de recharge
est pratiquement homogène, il est de 75 mm/an [12].
L’alimentation de la nappe provient essentiellement de
l’infiltration des eaux de pluie.
Carte de la nature lithologique
de l’aquifère
La zone saturée, tranche de terrain entre le substratum et la
surface libre de la nappe, influe sur la vulnérabilité de
l’aquifère. La lithologie de l’aquifère est tirée des coupes
lithologiques des sondages et des piézomètres réalisés dans la zone
d’étude.
L’analyse des données lithologiques a révélé l’existence de deux
zones distinctes :
- – au niveau de Saïdia : la nappe est constituée de limon
sableux et de sable ;
- – le nord des Triffa : l’aquifère est formé par le
calcaire lacustre et le limon rouge à dragées de calcaire
[13].
Carte d’occupation du sol
L’infiltration des polluants vers la nappe dépend aussi du pouvoir
épurateur du sol. Ce dernier intervient essentiellement par sa
texture, par son épaisseur et par ses constituants organiques et
minéraux pour la dégradation des polluants et pour le
ralentissement de l’écoulement vertical de l’eau. En effet, la
quantité et la qualité de l’eau infiltrée sont affectées de façon
significative par les processus physicochimiques engendrés par
l’interaction entre les composants du sol et l’eau infiltrée [14].
Un sol riche en éléments argileux, par exemple, joue un rôle
important de protection des eaux souterraines grâce à leur pouvoir
d’adsorption. Toutefois, les anions, tels que les chlorures, les
nitrates et les sulfates, ne sont pas retenus dans le sol et
migrent sans contrainte vers la nappe [15].
La carte pédologique est obtenue à partir des forages
lithologiques et des données géophysiques.
Carte des pentes
Ce paramètre traduit l’aptitude au ruissellement et à
l’infiltration des eaux superficielles vers la nappe et reflète
donc la capacité de ces eaux à introduire des agents polluants vers
la nappe. En effet, plus la pente topographique est forte, plus le
temps de contact entre l’eau et le sol est faible et plus le
ruissellement de surface est important. En revanche, une zone à
faible pente serait donc plus exposée à la pollution (figure 9).
Carte de la nature lithologique
de la ZNS
La nature lithologique, la perméabilité et l’épaisseur de la ZNS
sont des paramètres fondamentaux de la vulnérabilité des eaux
souterraines.
Une nappe captive, dépourvue d’une ZNS, est naturellement
protégée contre la pollution de surface. En revanche, plus la
perméabilité de la ZNS est importante et son épaisseur est faible,
plus la vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution est
importante.
L’interpolation des notations relatives à ce paramètre a permis
de distinguer quatre zones, à degrés de vulnérabilité
différents.
En considérant uniquement ce critère, la nappe phréatique de
Saïdia reste la plus vulnérable à la pollution, et à proximité des
deux oueds à cause des notes élevées accordées aux textures
présentes.
Carte de perméabilité de l’aquifère
Les paramètres hydrodynamiques des formations aquifères :
transmissivité, perméabilité, coefficient d’emmagasinement et
gradient hydraulique déterminent la vitesse de migration des
polluants dans la nappe et les temps de résidence de ceux-ci dans
la zone saturée.
La carte de perméabilité de l’aquifère est déterminée à partir
des valeurs mesurées de la transmissivité. Au niveau des Triffa, la
perméabilité est faible, elle est de l’ordre de 3,62 ×
10–5 m/s [16]. Au niveau de Saïdia, la perméabilité
moyenne est de 8,02 × 10–5 m/s.
Élaboration de la carte de vulnérabilité
La superposition des sept cartes thématiques (figure 10) nous a permis
d’obtenir la carte de vulnérabilité de la nappe phréatique de la
rive droite de Moulouya. On distingue cinq classes à différents
degrés de vulnérabilité (figure 11) :
- – classe 1 : très forte vulnérabilité (141 <
IDRASTIC ≤ 160) ;
- – classe 2 : forte vulnérabilité (121 <
IDRASTIC ≤ 141) ;
- – classe 3 : moyenne vulnérabilité (94 <
IDRASTIC ≤ 121) ;
- – classe 4 : faible vulnérabilité (80 <
IDRASTIC ≤ 94) ;
- – classe 5 : très faible vulnérabilité (48 ≤
IDRASTIC ≤ 80).
Zones à moyenne vulnérabilité
Les zones à moyenne vulnérabilité occupent la partie supérieure de
la plaine des Triffa et aussi la partie est de la région. L’indice
de vulnérabilité dans ces zones est essentiellement contrôlé par le
type de sol et la conductivité hydraulique.
Zones à forte et à très forte vulnérabilité
Les zones à forte et à très forte vulnérabilité occupent la région
côtière (Saïdia). Dans ces zones, presque tous les paramètres
interviennent dans l’augmentation du degré de vulnérabilité de la
nappe. Mais on peut retenir en premier lieu : la profondeur de la
nappe (environ 2 m en moyenne), la nature du sol et la nature
ZNS (généralement les sables).
Zones à très faible et à faible
vulnérabilité
Les zones à très faible et à faible vulnérabilité occupent
généralement la partie centrale ; les collines d’Ouled Mansour.
Conclusion
Le climat de la plaine peut être défini comme un climat semi-aride
de type méditerranéen. Une représentation graphique des
précipitations nous a permis de mieux distinguer les périodes à
tendance déficitaire des périodes à tendance excédentaire. Un des
intérêts du bilan de l’eau est d’estimer l’infiltration efficace
moyenne annuelle, elle est d’environ 73 mm.
Les sondages électriques ont été réalisés comme un moyen
préliminaire de prospection des zones salées dans la plaine.
Les valeurs de résistivité obtenues à partir des modèles
géoélectriques sont comparées avec les descriptions lithologiques.
Ces modèles avaient fourni une reconnaissance détaillée de la
variation de l’eau salée avec la profondeur et entre les dunes et
les vasières. La formation saturée en eau salée est
caractérisée par une résistivité qui varie de 0,5 à 8 Ωm à une
profondeur comprise entre 1 à 15 m.
La salinité des eaux souterraines de la région est dépendante à
la fois du temps du séjour de l’eau dans le réservoir aquifère et
des conditions d’échanges avec l’hydrosphère. Nous avons observé
que la salinité des eaux souterraines augmente selon le sens
d’écoulement de l’aquifère (généralement vers la mer).
La dominance des chlorures dans la composition des anions est
attribuée à l’importance de la contribution des eaux marines dans
les eaux souterraines.
La carte de vulnérabilité intrinsèque de la nappe phréatique
côtière a permis de distinguer les zones à forte et à très forte
vulnérabilité occupant le littoral de Saïdia. Dans ces zones,
presque tous les paramètres interviennent dans l’augmentation du
degré de vulnérabilité de la nappe. Mais spécialement, on peut
retenir en premier lieu : la profondeur de la nappe (environ
1,3 m dans quelques zones) et la nature du sol et de la ZNS
(généralement sableuse).
Références
1 Sadki R. Évolution spatial et temporelle de la salinisation dans
la nappe côtière de Saïdia. Thèse Université Mohammed premier,
Oujda, Maroc, 1996.
2 Melloul A, Boughriba M, Zarhloule Y, Snoussi M, Boufaida M, El
Mandour A. A multicriteria approach for detection and mapping of
pollution in coastal zone. Geographic information system,
hydrogeochemical and geoelectrics approach. A case study in Saidia
plain, Morocco. 5th European Congress on Regional Geoscientific
Cartography and Information Systems, June 13 to 16th 2006,
Barcelona, Spain, 2006.
3 Carlier P. Ressources en eau du Maroc ; domaine du Rif et
du Maroc oriental, Tome 1. Rabat : Édition du service
géologique du Maroc, 1971.
4 Laouina A. Le Maroc nord-oriental – reliefs, modelés et
dynamique du calcaire. Oujda : rectorat de l’université
Mohammed premier, 1991.
5 Melloul A, Boughriba M, Zarhloule Y, Ouardi A. Hydrochemical
identification and salinity problem of groundwater in the Triffa
plain. An electrical resistivity survey and a conceptual
hydrogeological model of the salted springs (northeastern Morocco).
The third International Conference of Applied Geophysics, 18-20
March, the National Research Center, Cairo, Egypt, 2006.
6 Chetouani B, Damou S. Le diagnostic des problèmes
d’engorgement des sols, de drainage et de la qualité des eaux et
des sols dans la plaine de Saïdia et Triffa. Thèse de
3e cycle, 2 vol. IAVH Rabat, 1993.
7 Thornthwaite C, Mather J. Instructions and tables
for computing potential evapotranspiration and the water balance.
Pub Clim 1957 ; 10 : 185-311.
8 Boughriba M, Melloul A, Zarhloule Y,
Ouardi A. Extension spatiale de la salinisation des ressources
en eau et modèle conceptuel des sources salées dans la plaine des
Triffa (Maroc oriental). C R Geoscience 2006 ; 338 :
768-74.
9 Gogu R, Dassargues A. A short overview on
groundwater vulnerability assessment (basic statements for use in
the framework of the COST 620 Action). Neuchâtel (Suisse) :
Workshop: vulnérabilité et protection des eaux karstiques,
1998.
10 Aller L, Bennett T, Lehr JH, Hackett G.
DRASTIC: a standardised system for evaluating groundwater pollution
potential using hydrogeologic settings. US EPA Report 600/2-87/035,
Robert S. Ada, Oklahoma : Kerr Environmental Research
Laboratory, 1987.
11 Bézèlgues S, des Garets E, avec la collaboration de Mardhel V
et Dörfliger N. Cartographie de la vulnérabilité des nappes de
Grande-Terre et de Marie-Galante (Guadeloupe). Phase 1 - Définition
de la méthode de détermination de la vulnérabilité. Rapport
BRGM-51783-FR. Orléans, 2002.
12 Melloul A, Boughriba M, Zarhloule Y, et al. Vulnerability
assessment of groundwater resources: evaluation of seawater
intrusion and effect of climatic change. Coastal plain of Saidia
(Morocco). Las aguas subterráneas en los países mediterráneos.
Serie: Hidrogeología y Aguas Subterráneas. 17. Madrid, Spain.
Publicaciones del instituto geologico y minero de Espana. 2006.
13 Boughriba M, Melloul A, Zarhloule Y, Ouardi A. Hydrochemical
identification and salinity problem of groundwater in the Triffa
plain. An electrical resistivity survey and a conceptual
hydrogeological model of the salted springs (north-eastern
Morocco). Las aguas subterráneas en los países mediterráneos.
Serie : Hidrogeología y Aguas Subterráneas. 17 : 57-61.
Madrid, Spain. Publicaciones del instituto geologico y minero de
Espana, 2006.
14 Sinan M. Méthodologie d’identification, d’évaluation et de
protection des ressources en eau des aquifères régionaux par la
combinaison des SIG, de la géophysique, et de la géostatistique,
application de l’aquifère du Haouz de Marrakech. Thèse doctorat
d’état, École Mohammadia d’ingénieurs, Rabat, Maroc, 2000.
15 Fedrigoni L, Krimissa M, Zouari K,
Maliki A, Zuppi GM. Origin of the salinisation and
hydrogeochemical behaviour of a phreatic suffering severe natural
and anthropic constraints an example from the Djebeniana aquifer
(Tunisia). C R Acad Sci Paris, Ser IIa 2001 ; 332 :
665-71.
16 Boughriba M, Melloul A, Zarhloule Y,
Ouardi A. Origin and evolution of groundwater in the Moulouya
Basin (Morocco), combining geoelectric data with hydrochemical
characteristics. J Appl Geophys 2006 ; 5 : 33-43.
17 Lallemand-Barres A. Normalisation des critères
d’établissement des cartes de vulnérabilité aux pollutions. Étude
documentaire préliminaire. Rapport BRGM, R 37928, France, 1994.
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