Département Génie Rural
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Item Quantification de l’impact d’activité humaine sur le bilan hydrologique d’une nappe alluviale en zone aride(2018-07-12) OULED BELKHIR, CheikhDepuis des siècles, les habitants de la vallée du M'Zab profitent des eaux de crues rares pour réalimenter la nappe phréatique grâce à des retenues réalisés le long d’Oued M'Zab. Au cours des 20 dernières années la vallée a connue une croissance démographique importante ce qui a entrainé une multiplication à la demande en eau et une intense urbanisation qui a été étendu dans la palmeraie et les zones inondables. Actuellement la vallée est soumise aux problèmes liés à la remontée de la nappe phréatique, la pollution des eaux superficielles et les catastrophes dues aux crues exceptionnelles. L’objectif de cette étude est de quantifier les termes du bilan hydrologique de la nappe phréatique, et de déterminer la variabilité d'apport climatique durant la période d'observation 2005-2015, ainsi que d'étudier l’impact de l'activité humaine (effet anthropique) sur le régime hydrologique de cette nappe. Pour atteindre cet objectif, et pour préciser chaque terme du bilan hydrologique, diverses données hydrologiques et méthodes expérimentales ont été employées. L'étude fait ressortir que les hauteurs des pluies journalières du M’Zab de fréquence décennale, centennale et millénnale sont respectivement à 40 mm, 73 mm et 128 mm. On a évalue à 2 ans le période de retour des crues qui atteignent les barrages amont de la vallée. L’emploi des méthodes analogiques sur l’exutoire amont de la vallée (Daya B D.) a permet d’évaluer les volumes suivants : V10=11 Hm3, V100= 22 Hm3, V1000= 37 Hm3. Apres la réalisation des barrages de rétention amont, le laminage des crues a réduit considérablement les débits de différentes fréquences par un coefficient de 2,7 à 4. A la lumière des résultats acquis, la piézométrie de la nappe phréatique est en relation aux apports climatiques et à l'action anthropique (le recharge de la nappe par infiltration des eaux de restitutions urbains et agricoles). La baisse et la hausse de la nappe phréatique ont une amplitude variable dans l'espace et dans le temps. La période d'avril 2005- avril 2008 montre une stabilité saisonnière entre la période Hautes eaux et la période Basses eaux, avec un volume d'eau moyen fluctué de 14 Hm3. La période humide allant de 2009 jusqu'à la fin de 2011 se caractérise par une remontée importante due aux fortes crues de cette période, avec un volume d'eau en surplus de 50 Hm3. Une autre période de sécheresse allant de 2012 jusqu'à la fin de 2015, qui est caractérisée par une nouvelle phase d’abaissement avec une amplitude de 1 à 4 m/an et un volume moyen perdu de 55 Hm3. Les essais du bilan effectués sur la nappe phréatique montrent que le bilan annuel décrit clairement les phénomènes hydrologiques interannuels. L’effet anthropique est très remarquable que soit dans les apports (l’effet de la restitution des eaux urbaines et agricoles) ou dans les pertes (prélèvement pour l’irrigation). Cependant les termes du bilan : apport des nappes amonts et diversement vers les nappes avals restent largement méconnus. Ces éléments devront faire l’objet d’une amélioration des connaissances aux futurs projets de recherche.Item Contribution à l'étude de l'irrigation de complément du blé dur et du trèfle d'Alexandrie(INA, 2006) MERABET, BachirItem Erosion, transport solide, envasement de barrage(INA, 2000-04-18) TOUAIBIA-LABDANI, BeninaItem La micro-irrigation(INA, 2003-05-29) ZELLA, LakhdarItem Effet des techniques culturales sur le développement des racines et conséquences sur le rendement des cultures(2019-07-14) BENTAHAR, DjamilaCe travail, rentre dans le cadre d’un programme de recherche sur la problématique de l’introduction de techniques culturales simplifiées en Algérie au niveau du laboratoire Maitrise de l’eau en agriculture de l’Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie et l’ITGC. L’objectif était d’analyser les effets du travail du sol et du semis direct sur l’évolution de l’état structural du sol, et les conséquences sur le développement racinaire et le rendement de cultures afin d’établir un modèle mathématique qui permet de quantifier le rendement des cultures en relation avec les paramètres physico-mécanique du sol et les différents facteurs liés aux cultures. Les résultats des essais comparatifs entre le travail conventionnel du sol et le semis direct sur différentes cultures ont montré clairement que la technique de travail utilisée a un effet certain sur l’évolution des paramètres du sol; teneur en humidité, porosité et résistance pénétrométrique. En effet, la conservation en eau dans le sol est meilleure avec le semis direct, La porosité est par contre plus importante avec le travail conventionnel du sol.Pour ce qui est de la résistance pénétrométrique, le sol est plus résistant avec le semis direct. Les résultats montrent un meilleur développement du système racinaire avec le travail conventionnel par rapport au semis direct. Pour ce qui est du rendement en vert et en sec du sorgho fourrager il est nettement supérieur avec le travail conventionnel ou on enregistre un rendement vert/sec atteignant en moyenne 97,52/50,35 t/ha pour une dose de semis de 35 kg/ha contre une moyenne de 65,13/28 t/ha avec le semis direct semées à la même dose, soit une différence de rendement de plus de 32,39/22,35 t/ha entre les deux techniques. De même concernant le rendement en grains du blé dur, il est meilleure au niveau du travail conventionnel, car permettant un meilleur développement racinaire, une meilleure porosité et une résistance pénétrométrique favorable. Par contre, la deuxième coupe du bersim montre un meilleur rendement avec le semis direct. Afin de confirmer et modéliser les résultats, une analyse dimensionnelle a été effectuée pour quantifier les rendements de cultures en relation avec les différents paramètres étudiés.Item Analyse de la performance des systèmes irrigués au Ziban, cas du goutte à goutte dans la plasticulture dans la commune d’El Ghrous, Biskra(2019-10-22) LAIB, KhalilTenir compte des conditions réelles de terrain pour évaluer la performance d’un équipement d’irrigation constitue un défi majeur pour les scientifiques. La difficulté de l’approche consiste dans la constitution des indicateurs mesurables reflétant la réelle performance de ces équipements. Avoir une bonne appréciation du niveau de performance d’un système d’irrigation constitue un premier pas dans son amélioration. De nombreuses méthodes de vulgarisation sont ainsi mobilisées, elles visent le transfert de l’expertise scientifique d’irrigation, produite en laboratoire, aux agriculteurs sur leur terrain. Ces méthodes de vulgarisation qui suivent un modèle linéaire, descendant trouvent leur limite. Ceci a laissé la place à une expertise d’usage construite localement sur le terrain à la suite aux interactions entre les acteurs locaux de terrain, conduisant ainsi à une diversité de pratiques agricoles, y compris d’irrigation et de fertilisation, entre les agriculteurs de profils différent. Cette diversité se traduit par des rendements variables (pour la tomate) de 55 à 110 Tonne par hectare. Cette thèse vient de mettre d’une part en question les approches conventionnelles d’évaluation de la performance d’irrigation et d’autre part le débat sur la méthode d’apprentissage adoptées pour la vulgarisation en agriculture. Cette étude est menée sur un équipement d’irrigation localisé en gaines perforées de goutte à goutte, qualifié de « low-cost ». Cet équipement devient la technique principale pour l’apport d’eau et d’engrais aux cultures maraichères cultivées sous serre dans la région des Ziban dans le Sud-est de l’Algérie. Grace à la disponibilité de la terre, de l’eau et d’un climat favorable à la production précoce des maraichers, cette région a connu un boom agricole au cours des vingt dernières années. Ce boom était soutenu par un arrivé massif de jeunes agriculteurs, venant principalement du Nord, qui viennent à la recherche d’un avenir à partir des serres. Ce travail a pour objectif d’analyser la performance de fertigation en goutte à goutte dans les conditions réelles des agriculteurs. Ceci en se basant sur une approche méthodologique innovante permettant la combinaison de l’expertise technique et d’usage. L’approche s’articule sur trois principaux axes : i) une co-analyse des pratiques avec les agriculteurs, ii) une analyse des effets des pratiques par la modélisation sur le plan hydraulique et agronomique et iii) une mise en oeuvre d’une démarche participative pour débattre et améliorer les pratiques de fertigation. Ce choix méthodologique nous a permis de comprendre l’influence des facteurs externes sur la décision d’irrigation et de fertilisation des agriculteurs. A travers la modélisation, nous avons pu expliquer les effets de ces pratiques sur les cultures et en particulier sur les rendements. Ce retour instantané des effets des pratiques sur le rendement donné par les modèles utilisés, à savoir Aquacrop et Pilote N, a constitué un outil pédagogique efficace, sa mobilisation a conduit trois quart des participants aux ateliers d’apprentissage à améliorer leurs pratiques de fertigation.Item Conception et mise en oeuvre d'une démarche d'ingénierie en appui aux innovations des acteurs locaux(2019-12) OULD REBAI, AbdelkrimDepuis une vingtaine d’années l’émergence de bassins de production maraîchère par la mobilisation des eaux souterraines est observée dans le Sahara algérien. En réponse à une crise hydraulique, l’ennoyage des palmeraies alimentées par la nappe phréatique (les ghout), les agriculteurs se sont orientés vers la culture de la pomme de terre, irriguée par des petits pivots artisanaux. Le département d’El Oued est ainsi devenu le premier producteur de pomme de terre dans le pays et a produit près de 1 million de tonnes de pomme de terre en 2017, soit 35% de la production nationale pour un montant estimé à 50 milliards DA. La mise en place et l’utilisation massive de 35 000 pivots irriguant chacun près de 1 ha, élaborés par des artisans locaux en recyclant des matériaux locaux interpelle quand on considère l’échec du pivot conventionnel dans le Sahara, décrit dans la littérature. Dans cette recherche, nous analysons ce dispositif hydraulique pour proposer des voies d’amélioration adaptées au contexte biophysique et socio-économique local, à travers une principale question : comment concevoir et instrumenter une démarche d’ingénierie venant en appui aux acteurs de terrain pour améliorer les performances d’irrigation ? Notre démarche s’articule autour de trois axes. D’abord nous avons analysé comment le pivot a contribué au remodelage agraire, car une multitude d’agriculteurs et d’investisseurs se sont engagés dans la production de pomme de terre sous pivot. Nos analyses montrent que d’une part une agriculture entrepreneuriale, très rentable mais aussi risquée, s’est mise en place, et que, d’autre part, les Soufi ont puisé dans leur répertoire paysan pour atténuer ces risques, en particulier par une diversification agricole. Puis nous avons analysé le processus d’innovation incrémentielle du pivot, en montrant comment en dix ans les différents acteurs locaux (les artisans dans leur diversité, les commerçants et les agriculteurs) ont mis en place un pivot miniaturisé, peu couteux et adapté aux exigences des utilisateurs. Son succès est basé sur l’enrôlement d’un grand nombre d’acteurs devenus « alliés » dans ce qui est devenu le réseau sociotechnique du pivot artisanal. Enfin à travers une analyse des performances hydrauliques in situ et en laboratoire, tout en intégrant l’étude des pratiques des agriculteurs, nous avons proposé des voies d’amélioration de ces performances, qui tiennent compte des acquis de plus de vingt ans d’innovation locale dans le Souf. Finalement nous avons montré que la performance hydraulique du dispositif peut être améliorée, à condition que l’ingénieur rentre dans un processus de dialogue et négociation continu avec les acteurs de terrain.Item Modélisation de l’évapotranspiration sous différents niveaux de fertilisation en utilisant la technique isotopique(2019-12-19) AMIROUCHE, MawhoubEn Algérie, les cultures maraichères sont tributaires de l’irrigation. Dans ce contexte, la présente étude est orientée vers la gestion efficiente de l’eau en combinaison avec la fertilisation azotée qui contribue à la croissance et l’amélioration des rendements. La démarche repose, d’une part, sur la recherche de doses d’engrais azotées optimum, au cours du cycle végétatif qui contribueraient à réaliser des référentiels techniques pour une utilisation efficiente et, d’autre part, de quantifier séparément l’évaporation et la transpiration dont l’objectif est de maitriser l’efficience des apports d’eau en relation avec les besoins en eau des cultures. Cette efficience d’utilisation, est impérative pour une meilleure production végétale et pour la préservation de l’environnement agricole. Cette recherche est mise en valeur, à travers une expérimentation réalisée sur trois années consécutives 2014-2017, dans la région d’Alger à caractère subhumide. La méthodologie adoptée porte sur la variation des doses optimales d’azote et leurs effets sur l’évolution de la culture de laitue (Lactuca sativa L.) dont l’impact socio-économique, est avéré, en s’appuyant sur la technique de marquage isotopique (15N), le bilan de masse isotopique (18O) et le modèle AquaCrop. Le dispositif expérimental adopté est de type bloc aléatoire complet, à quatre (04) niveaux : 0 (témoin), 60, 120 et 180 kg N/ha avec quatre (04) répétitions. Ces niveaux permettent de diagnostiquer l’effet des différentes doses sur la biomasse (matière sèche) et le rendement. Les résultats obtenus ont montré que les doses comprises entre 0 à 120 kg N/ha, augmentent significativement (p < 0,05) les rendements et la matière sèche dont les valeurs sont, respectivement, de 18,32; 45,49 à 57,93 t/ha et 4,32 ; 5,52 à 9,77 t/ha. La dose de 120 kg N/ha, est montrée statistiquement, comme la dose efficiente pour couvrir les besoins en azote de la laitue. Cette efficience atteint 74,48 %. Au-delà, l’azote est non valorisé par la culture. La précision du modèle dans l'étalonnage a été testée en utilisant les indicateurs statistiques suivant : R2, nRMSE et d, qui sont, respectivement, de 0,64 < R2> 0,81 ; 18 < nRMSE > 46,3 et 0,78 < d > 0,94 pour la couverture de la canopée et 0,92 < R2> 0,98 ; 21,6 < nRMSE > 34,5 et 0,91 < d > 0,96 pour la biomasse sèche. Les valeurs R2, nRMSE et d en 2016-2017 (année de validation) ont été obtenues comme suit : 0,81 < R2> 0,98 ; 5,9 < nRMSE > 25,7 et 0,93 < d > 1 pour la couverture de la canopée et 0,94 < R2> 0,98 ; 14,8 < nRMSE > 24,7 et 0,97 < d > 0,99 pour la biomasse sèche, respectivement. La contribution de la transpiration à l’évapotranspiration réelle est, respectivement, de 81,00 et 79,93 %, pour le bilan de masse isotopique et le modèle Aquacrop. Une bonne corrélation (r = 0,76) a été obtenue entre l’ETR mesurée par le bilan de masse isotopique et celle simulée par le modèle AquaCrop. Sur la base du rendement et de la biomasse sèche, le traitement T3 (120 kg N/ha) a donné un bon rendement par rapport aux d’autres traitements. Ce qui a été démontré à la fois par les résultats expérimentaux et les simulations du modèle. Ces résultats montrent que le modèle AquaCrop, pourrait être recommandé comme un outil pratique pour mieux gérer les pratiques agricoles notamment, la fertigation.Item Du transfert à la traduction(2019-02-14) NAOURI, MohamedDévelopper la technologie d’irrigation pour une diversité d’agriculteurs et face à une évolution rapide de la demande est une équation difficile à résoudre pour les concepteurs. Cela a remis en question le modèle du transfert technologique linéaire, fondé sur la non-interaction entre les concepteurs de l innovation (ingénieurs ou chercheurs) et les utilisateurs finaux. Ce modèle d innovation néglige la puissance des connaissances empiriques basées sur les savoirs pratiques des utilisateurs. Pourtant dans les réseaux sociotechniques où circulent ces connaissances, les innovations incrémentales se développent, se transforment et se diffusent rapidement. A partir du constat de l échec du transfert linéaire des kits d irrigation, cette thèse vient participer au débat émergent dans la littérature sur l’innovation menée par les petits agriculteurs, en particulier en Afrique, fournissant une nouvelle alternative pour développer des technologies adaptées à leur situation. Cette étude a été menée dans le Sud-est de l’Algérie, à Biskra, dans une région qui a connu un boom agricole de maraichage sous serre attirant des jeunes agriculteurs en mobilités de plusieurs régions de l Algérie. Cette dynamique est accompagnée par un développement massif de l irrigation privée (généralement en goutte à goutte) multipliant la superficie irriguée par cinq au cours des 20 dernières années. L’hypothèse principale de la recherche est que les processus d’innovation technique sont mis en uvre dans des réseaux dynamiques hétérogènes où la traduction permet de produire continuellement des dispositifs techniques adaptés à la diversité des situations. Nous avons développé un cadre d analyse interdisciplinaire et multiscalaire, en prenant en considération le caractère social de l innovation technique et en intégrant les acteurs impliqués des plus locaux au plus globalisés. Ce cadre nous a permis de montrer, premièrement, le rôle des jeunes agriculteurs dans le façonnage de nouveaux systèmes d’agricultures sous serre. Ces jeunes agriculteurs font preuve d une forte capacité d adaptation et facilitent la diffusion des innovations du fait de leur mobilité. Deuxièmement, nous avons mis en évidence le caractère incrémental du processus de l innovation du goutte à goutte. Les différentes innovations des systèmes d irrigation goutte à goutte à Biskra sont issues d un processus de réingénierie par les jeunes agriculteurs et diffusées à travers des réseaux d’utilisateurs et d’intermédiaires de l’innovation. Une "fabrique d’innovation" produit aussi bien des innovations techniques, que des acteurs locaux capables d’adapter la technologie à de nouvelles situations. Troisièmement, le système d innovation du goutte à goutte local est connecté à des niveaux régional, national et international à travers des canaux de dialogues assurant la durabilité de la traduction de la technologie. Ceci n élimine pas les conflits dans ces réseaux, car la lutte est continue pour le pouvoir de la traduction entre différents acteurs. Quatrièmement, le processus de traduction à Biskra est continuellement repris par d autres jeunes agriculteurs et le retour de leurs ainés vers leurs régions d origine n est guère ressenti. Ces derniers ont choisi de raisonner leurs vies et avoir un équilibre entre leur engagement dans l agriculture intensive et leur vie personnelle. À travers cette thèse, nous concluons qu il est important pour l État de reconnaître la force de la traduction et adopter une politique de dialogue avec les porte-paroles locaux et valoriser les capacités des jeunes agriculteurs comme une alternative au modèle linéaire de transfert technologique.Item Modélisation de l'eutrophisation des eaux de surface(2019-06-11) BELOUZ, KhaledLa qualité des eaux de surface est l‟un des facteurs clé utilisé dans la gestion et l‟aménagement des ressources en eau, cependant, cet élément n'a pas reçu la considération et l'attention qu'il mérite. Vu la complexité élevée et la non-linéarité de l'écosystème aquatique, la diversité des espèces d'algues, leurs comportement, leurs cycles saisonniers différents d‟une espèce à l‟autres, l'interaction des espèces d‟algues avec leur environnement, les interactions entre les espèces, l'insuffisance de la compréhension des processus, la multiplicité des mécanismes impliqués, le manque de données de bonne qualité, et la haute variabilité saisonnière des charges polluantes déversées dans les retenues de barrages rendent le développement de modèles prédisant la qualité des eaux de barrages et l‟eutrophisation un défi. L'émergence des techniques de l'intelligence artificielle a donné de nombreux résultats encourageants dans le domaine de la gestion et la modélisation de la qualité de l'eau. Cette recherche a pour objectif de contribuer au développement de modèles basés sur les données (data driven model) pour l'étude de l'eutrophisation de retenues de barrages. Certaines conclusions et recommandations de cette étude sont discutées dans ce résumé. Les réseaux de neurones artificiels (RNAs) et les systèmes d‟inférence neuro-flou adaptatifs (ANFIS) permettent de modéliser avec une précision acceptable la concentration de chlorophylle-a en utilisant les données de la qualité de l‟eau disponibles. Les modèles développés peuvent être utilisés comme des outils de simulation de la concentration de chlorophylle-a dans les études de scénarii de réduction des nutriments dans le bassin versant. Les modèles de RNAs et d‟ANFIS sont également capables de simuler, avec une précision élevée, certains indicateurs de l‟eutrophisation tels que le phosphore total et la demande biochimique en oxygène. Pour une modélisation plus fine de l'eutrophisation des retenues de barrages, des intervalles d'échantillonnage plus courts (courts pas du temps) sont recommandés pour améliorer les résultats de la modélisation.