Département Génie Rural
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Item Déverrouillage des eaux non conventionnelles vers de nouveaux modèles-hydro agricole en milieu aride(2024-09-24) Bekaddour, SaraLe développement démographique et les changements climatiques, se manifestant par de longues périodes de sécheresse, exercent une pression croissante sur les ressources en eau conventionnelles. Afin d'assurer la sécurité alimentaire d'une population en croissance, l'extraction des ressources en eau continue de s'accroître. Cette surexploitation des ressources en eau, notamment souterraines, est très répandue dans les zones arides et semi-arides, dont l'Algérie fait partie. Le recours à une ressource non conventionnelle, telle que les eaux usées traitées, est une solution alternative pour faire face à la pénurie d'eau. Dans l'objectif de dresser un diagnostic de la situation de la réutilisation des eaux usées dans le sud de l'Algérie, cette thèse a pris comme exemple d'étude les oasis de Ghardaia au sud de l’Algérie. Une approche multidisciplinaire basée sur une étude hydrosociologique et hydrotechnique a été élaborée pour analyser la réutilisation des eaux usées et des nutriments dans les oasis de M’Zab à Ghardaia. Nos résultats montrent, en premier lieu, la persistance d'une pratique traditionnelle du recyclage des déchets humains en matière fertilisante à travers l'utilisation des toilettes sèches dans les anciennes oasis du M’zab. Cette pratique s'est étendue vers les nouvelles extensions, expliquée par le fait que l'utilisation des toilettes sèches permet de fournir un engrais biologique à faible coût et assure la protection de l'environnement oasien en luttant contre la contamination de la nappe phréatique. En deuxième lieu, cette thèse a abordé l'émergence d'un nouveau front pionnier agricole en aval d'une station de traitement agricole. Ce front a été motivé par la présence d'une ressource en eau permanente, les eaux usées traitées, ainsi que la disponibilité de la terre et des eaux souterraines proches de la surface. Cependant, l'interdiction de la réutilisation des eaux usées traitées par les autorités demeure une contrainte majeure pour le développement d'un périmètre 115 agricole, expliquée par le manque de coordination entre les institutions et l'absence d'un organisme dédié à la gestion des périmètres irrigués par les eaux usées traitées. Afin d’évaluer la durabilité de cette zone, des analyses hydro chimiques, microbiologiques et isotopiques ont été réalisées. Ces investigations visaient à détecter une éventuelle infiltration des eaux usées dans la nappe phréatique, ainsi qu’à identifier une éventuelle contamination. Des traces de pathogènes ont été détectées dans certains forages. Toutefois, la méthode utilisée n’a pas permis de quantifier avec précision les volumes d’eau potentiellement infiltrés, le cas échéant. Elle a néanmoins permis de surveiller et d’évaluer la qualité de la nappe phréatique et des eaux usées contribuant ainsi à la création d’une base de données pour cette région. Par ailleurs, une nouvelle approche analytique est en cours de développement, portant sur l’étude des contaminants émergents. Cette démarche vise à approfondir l’étude et à fournir des informations précises sur les mécanismes d’infiltration des eaux usées dans la nappe phréatique. À travers cette thèse, nous aspirons également à ouvrir de nouvelles perspectives de recherche et de réflexion sur la réutilisation des ressources non conventionnelles, en mettant en lumière leur importance multidimensionnelle.Item Développement et mise en œuvre des biomatériaux pour le traitement des eaux usées(2024-07-09) BOULAHIA, NadjibaL’objectif de notre travail s’articule autour du développement de nouveaux biomatériaux peu coûteux et efficaces pour l’élimination des composés organiques dans les eaux usées. Nous avons d’abord étudié l’élimination de trois composés organiques (phénol, acide gallique et les substances humiques) par deux procédés de traitement : l'adsorption sur les écorces de gland activées, et la coagulation-floculation par le sulfate d'aluminium. Le système hybride a été ensuite étudié et les conditions optimales de fonctionnement ont été déterminées par la méthodologie de plan factoriel. L'application de ces conditions sur des eaux usées urbaines pour l'élimination de la matière organique a montré la performance de ce système hybride. Les eaux usées épurées par le traitement physico-chimique (système hybride) ont été ensuite utilisées dans l’irrigation d’une culture de haricot vert (phaseolus vulgaris L.) selon un dispositif permettant de réaliser une comparaison avec les eaux usées épurées à la STEP par un traitement biologique ainsi que les eaux issues d’un forage.Item Impact des techniques d’irrigation sous pression sur les phénomènes de salinisation des sols : cas des zones arides(2023-12-20) BIOUD, IslemDans les régions arides, telle la vallée du Souf, la salinisation des sols représente un enjeu majeur pour une agriculture durable. Nos investigations dans la zone d’études ont montré que ce phénomène est lié à l'irrigation avec une eau de mauvaise qualité, utilisant des systèmes d'irrigation sous pression sans application de la dose de lessivage ni aucune autre gestion particulière de l'irrigation. L’évaluation de la qualité de l'aquifère phréatique de la vallée du Souf pour l'irrigation est étudiée dans 36 forages dans deux zones agricoles de cette vallée, en utilisant les paramètres communs pour l'eau d'irrigation. Selon les paramètres de qualité de l'eau pour l'irrigation (Na%, MH, PS, CE) en plus des diagrammes de Riverside et de Wilcox, cet aquifère est de mauvaise qualité pour l'irrigation. La majorité des échantillons analysés montre un faible danger d'alcalinisation du sol et un faible pourcentage de magnésium. Cependant, leur salinité est très élevée pour tous les échantillons, ce qui entraîne un risque élevé de salinisation des sols. Ce niveau de salinité menace la durabilité de l'agriculture dans cette zone. L'analyse des parcelles irriguées avec l'irrigation par pivot et goutte à goutte a montré que le pivot central causait plus de dégâts, la salinité du sol augmentait jusqu'à 24,6% dans les parcelles pivot et 19% dans les parcelles goutte à goutte après trois ans de culture de la pomme de terre. Dans les parcelles pivots, les sels sont principalement concentrés dans un horizon profond de 30 à 50 cm près de la zone racinaire, en raison du débit d'infiltration élevé. Bien que les sels soient concentrés à la surface du sol dans les parcelles goutte à goutte. Ces résultats ont montré que la salinité des sols augmente rapidement dans les terres irriguées, et les autorités doivent intervenir pour éviter l'extension du phénomène aux régions voisines.Item Modélisation de la nappe quaternaire de Biskra: Estimation de la recharge et de la décharge(2023-05-09) KHOMRI, Zine-EddineLa région de Ziban a connu une augmentation des superficies irriguées par rapport aux années précédentes, ce qui est dû à l'augmentation de la demande en eau, qui a entraîné un déficit en eau dans toute la wilaya. A cet effet, la gestion intégrée et rationnelle des ressources en eau est devenue un outil indispensable, afin d'assurer un développement durable. Il existe plusieurs méthodes d'évaluation du bilan hydrique. Parmi celles-ci, le modèle WetSpass, qui a la capacité de simuler les recharges-décharges distribuées dans l'espace, le ruissellement de surface et l'évapotranspiration saisonnière. L'analyse des résultats de la simulation a montré que WetSpass fonctionne bien dans notre zone d'étude. Les moyennes mensuelles des précipitations de deux périodes humide et sèche sont respectivement de 9,55 mm et 8,22 mm réparties comme suit : 0,35 mm (3,66 %) de ruissellement de surface pour humide et 0,39 mm (4,77%) pour la période sèche, 2,36 mm (24,71%) d'évapotranspiration réelle pour humide et 4,74 mm (57,66 %) pour la période sèche, et 0,36 mm (3,77 %) de recharge pour humide et 0,01 mm (0,13%) pour la période sèche. Le reste c’est l’interception marquée de 6,48 mm (67,85%) pour la période humide et 3,08 mm (37,46%) pour la période sèche. Cette recharge correspond à 1,09 hm3 pour la période humide et 0,03 hm3 pour la période sèche. Les zones de décharge sont définies comme des zones où la recharge des eaux souterraines est nulle ou négative. L'étalonnage des résultats obtenus est une comparaison des niveaux statiques observés et simulés. Pour cela, une comparaison a été faite entre le niveau statique observé et les valeurs simulées obtenues par le modèle MODFLOW. La comparaison entre les niveaux d'eau souterraine simulés et observés a montré un bon accord car le R 2 et la RMSE sont égaux à 0,88 et 1,59 mm pendant la saison d'hiver, et 0,95 et 1,59 mm pendant la saison sèche, respectivement. Pour la validation de notre carte de recharge, nous avons utilisé la présence de Nitrate dans la carte de l'indice de sensibilité. La comparaison entre les concentrations moyennes de NO3 - et les valeurs GR dans chaque région de recharge est évidente. Ce qui montre une tendance régulière à la hausse observée pour les indices moyens de nitrate et de recharge avec un fort coefficient de corrélation linéaire (R) égal à 0,80. Les résultats de cette recherche peuvent servir d'indicateur préliminaire pour analyser et faire le point sur la distribution de l'eau afin de réfléchir à des stratégies efficaces et appropriées pour la gestion durable des ressources en eau dans les régions arides.Item Analyse des performances techniques et agronomique des TCS. Conséquences sur la production céréalière en Algérie(2023-01-16) ECHCHERKI, SmainLes grandes cultures, notamment les céréales, les légumineuses alimentaires, les fourrages et les oléagineux sont des produits alimentaires de première nécessité dans l’agriculture algérienne. Ce travail, qui rentre dans le cadre d’un programme de recherche sur la problématique de l’introduction des techniques culturales simplifiées en Algérie porte sur une analyse de l’effet de quatre techniques culturales, pour la mise en place d’une céréale, sur les propriétés physiques du sol et les conséquences sur le développement des racines ainsi que sur le rendement d’un blé dur et du lentille. L’expérimentation s’est déroulée dans la région semi-aride dans la Station Expérimentale de l’Institut Technique des Grandes Cultures (ITGC) de Sétif durant la campagne 2018/2019. L'objectif de cette thése est d'analyser les performances de ce semoir innovant "BOUDOUR", en le comparant avec trois autres semoirs classiques et de semis direct, pour la mise en place de deux cultures le blé dur (Triticum durum) et lentille (Lens Culinaris). A ce sujet plusieurs variables liées à la culture ont été étudiées et analysées statistiquement. Les résultats obtenus affirment que les outils aratoires par leur passage ont eu un effet diminutif sur l'humidité du sol, la porosité, et la résistance pénétrométrique sur les quatre horizons, ce constat est valable pour le travail conventionnel et le travail minimum du sol, ainsi que les valeurs de la porosité du sol pour les 04 techniques, quatre horizons ne dépassent pas la moyenne de 60%, ce qui est normal pour un sol agricole qui possède une porosité entre 30 et 60 %. Les quatre techniques présentent les mêmes tendances de Résistance pénétrométrique (Rp) du premier au dernier stade et les valeurs sont très rapprochées entre Semis Direct Boudour et Semis Direct John Shearer. Les résultats des analyses statistiques montrent des différences significatives entre les modalités de travail du sol pour la plupart des caractères étudiés. Et Peu de différences apparaissent entre les trois systèmes pour le rendement en grain. Les meilleurs rendements de blé sont observés en technique conventionnelle avec 42 qx/h, tandis que la plus faible valeur de rendement est observée en Semis Direct John Shearer avec 16 qx/ha. Les résultats relatifs la croissance de la lentille indiquent que le travail minimum du sol a permis d'obtenir le meilleur le nombre de ramifications avec le travail conventionnel, le plus important nombre de nodules, le nombre de gousses par plant le plus élevé, les tiges les plus hautes. Alors que le semis direct a permis un meilleur nombre de grains par gousse Le rendement est plus élevé est enregistré en semis direct à dent avec une moyenne de 11.65qx/ha, suivi par la technique conventionnelle avec 9.85 qx/ha. Le faible rendement de lentille est obtenu par la technique culturelle simplifiée avec 6.35qx/ha.Item Intégration des techniques de la vision artificielle dans l’identification des grains de quelques variétés de blé en Algérie(2022-05-31) LAABASSI, KarimLes solutions technologiques et l’innovation sont un levier incontournable pour le développement agricole. Elles assurent l’une des voies les plus efficaces pour accroitre et pour maintenir la production à des niveaux quantitatifs et qualitatifs acceptables, ceci par la maitrise technologique des différents aspects de l’agriculture. On assiste depuis le début de cette dernière décade à l’ère de la transition technologique et digitale qui est pilotée par l’intelligence artificielle ; cette dernière a permis de générer des solutions technologiques à des problèmes agronomique complexes, tout en augmentant l’efficacité du machinisme et de l’automatisation conventionnelle. La maitrise technologique a pris aujourd’hui, grâce à des systèmes de contrôle intelligent, un nouveau cadre conceptuel. Elle est basée sur la capture et l’exploration des quantités massive de données et l’implémentations des solutions technologiques basées sur l’intelligence artificielle. Le cap des processus de production est fixé sur une démarche de qualité générative de produits traçables. Ce travail est un exemple de l’élaboration et l’implémentation d’une solution technologique pour le problème de la reconnaissance de l’identité des grains de blé, qui a permis par conséquent de réaliser l’indentification variétale dans toute la chaine des grains. Nous avons redéfini ce problème de l’identification des grains de blé d’un contexte de perception humaine vers un contexte de perception machine avec la technique de classification d’images en exploitant une solution basée sur la Computer Vision (CV) et Le machine Learning (ML). Cette solution technologique nous a permis de tester deux approches de classification d’images (la classique et la Deep learning) et d’aboutir, par une approche adaptée à l’Intégration des techniques de la vision artificielle dans l’identification des grains de quelques variétés de blé, à un résultat satisfaisant (95-98% de précision) par l’approche de Deep Learning.Item Analyse du comportement physico-mécaniques des sols compactés et non compactés sous l’action de deux techniques culturales et conséquences sur le développement des céréales(2022-02-20) MEBARKI, Mohammed NadhirCette étude a pour but d'évaluer l’effet du compactage et les différents systèmes de travail du sol sur les paramètres physico-mécaniques, et les conséquences sur le développement de l'orge (Hordeum vulgare) et du blé dur (Triticum turgidum L. var. durum) semés dans un climat méditerranéen dans différentes textures du sol. Pour répondre à cet objectif, trois essais sont réalisés au laboratoire de résistance des matériaux et à la station expérimentale situés à l’Ecole Nationale Supérieure Agronomique, et à l'Institut Technique des Grandes Cultures de Oued Smar. Les résultats des essais montrent clairement qu’il y a un effet significatif du compactage sur le développement du blé dur et de l’orge, le développement du système racinaire et inversement proportionnel au degré de compactage, la valeur de la densité racinaire du blé passe de (3.5g/dm3) sur un sol non compacté en (2g/dm3) sur un sol compacté. L’analyse des résultats des paramètres physico-mécaniques du sol montre qu’il y a un effet significatif du compactage par passages des roues sur le sol, la porosité a diminué fortement dans les sols labourés dans les horizons superficiels. La résistance pénétrométrique atteint des valeurs maximales (3500 kpa) après les passages des roues du tracteur dans les sols labourés, contrairement en semis direct, la résistance à la pénétration augmente légèrement après compactage, sa valeur ne dépasse pas (2100 kpa). Les résultats de la teneur en eau montrent que le semis direct avoir une meilleure rétention d’eau par rapport au travail conventionnel, l’humidité du sol varie en diminuant légèrement en semis direct, et fortement en travail conventionnel au niveau du premier horizon des sols compactés. Les résultats montrent aussi que le compactage et la technique culturale ont un effet sur le développement de la plante, le système racinaire se développe bien dans les sols labourés non compactés, les rendements estimés de l’orge dans les sols compactés (29.9 qx/ha) sont les plus faibles, et les meilleurs rendements (39.7 qx/ha) ont été obtenus dans les sols labourés non compactés. Le rendement du blé est le meilleur en travail conventionnel (86qx/ha), et sur les parcelles de travail minimum, le rendement obtenu est de (74 qx/ha). Les analyses statistiques montrent que la densité racinaire est fortement corrélée avec la résistance. Dans les sols humides, le risque de compactage devient de plus en plus grand. En conséquence, cette étude a bien confirmé l’effet de compactage dû aux passages des engins agricoles et les techniques de travail du sol sur les paramètres physico-mécaniques des sols et les rendements des céréales.Item Modélisation des transferts d’eau et de solutés dans le sol dans la plaine de la Mitidja. Impact sur la pollution de la nappe.(2021-12-08) MEDJDOUB LEULMI, SoniaLa qualité des eaux dans la Mitidja a connu ces dernières années une grande détérioration à cause des rejets industriels non contrôlés, de l’utilisation intensive des engrais chimiques en agriculture ainsi que l’exploitation désordonnée des ressources en eau. Les rejets provoquent une modification chimique de l’eau qui devient impropre à tous les usages. Plusieurs cas de pollution ont déjà fait l’objet de nombreuses études, mémoires, thèses et publications dans des journaux internationaux. La présente étude portera sur l’évolution de la fluctuation de la nappe d’eau souterraine et l’interprétation des résultats d’analyse des échantillons d’eau prélevés par les techniciens de l’ANRH (Agence Nationale des Ressources Hydriques) durant les périodes de 2006 et 2016, 2008 et 2018. Ces derniers ont fait l’objet d’une approche statistique et géostatistique. Ceci nous a permis de procéder à une cartographie assistée par le SIG des teneurs en nitrates contenus dans l’eau et des fluctuations des niveaux piézométriques, et de dresser un constat exhaustif sur l’état actuel de la relation fluctuation de la nappe – teneurs en nitrates . De ce fait, l’approche géostatistique nous a permis l’établissement des cartes krigées de la répartition spatiale des teneurs en nitrates pour les deux années 2006 et 2016 des eaux souterraines ainsi que les cartes de fluctuation de la nappe pour les deux périodes prises en considération(hautes et basses eaux). L’analyse des résultats obtenus révèlent que 72% des points d’eau présentent des concentrations en nitrates supérieures au seuil de 50 mg/l en hautes eaux des deux campagnes 2006 et 2016. Quant à la période des basses eaux les résultats révèlent que plus de 54% en 2006 et plus de 81% en 2016 des points d’eau analysés sont contaminés (dépassant le seuil recommandés par l’OMS). Un rabattement important de la nappe, entre 2008 et 2018, est mis en exergue et qui a atteint en moyenne environ 23 m en basses eaux et 26 m en hautes eaux. Cette baisse du niveau de la nappe peut être expliquée par une surexploitation des eaux souterraines de la nappe alluviale engendrée par des pompages intensifs destinés à l’irrigation, l’industrie et l’AEP, mais aussi à la raréfaction des précipitations due aux changements climatiques qui sévissent de plus en plus ces trois dernières décennies. Nous avons, également, établie une cartographie de la vulnérabilité à la pollution de la plaine de la Mitidja par l’application de la méthode DRASTIC, afin de délimiter les zones vulnérable à la pollution. Cette recherche nous a permis de constater à travers cette méthode que la pollution de la nappe de la Mitidja présente les résultats alarmants et que plus de 50% de la surface totale est caractérisée par une vulnérabilité très élevée. Vu l’évolution ascendante des teneurs en nitrates durant ces dernières années, il y a un risque important que les concentrations dépasseront de loin le seuil des 50 mg/l recommandé par l’OMS dans les 10 prochaines années. Il est donc, impératif de remédier à cela à travers le contrôle des rejets industriels, et la vulgarisation au niveau de la communauté agricole quant à l’utilisation intensive des engrais chimique et (en particulièrement azotés), et des eaux souterraines.Item Contribution à l'étude de l’effet de techniques culturales dans un sol sableux sur la pomme de terre dans la région d’El-oued(2020-01-12) ZAATER, AbdelmalekLe travail réalisé dans le cadre de cette thése vise à évaluer l’effet des differentes doses d’amendement de bois raméal fragmenté BRF sur les caractéristiaques physico chimiques d’un sol sableux dans la région du Souf et d’etudier les effets sur les paramètres de croissence de la pomme de terre. Cette étude montre que l’apport du bois raméal fragmenté a un effet hautement significatif sur les propriétés physico-chimiques du sol pour ce qui est de la conductivité électrique CE : 1,832 μs/cm, pH: 6,8, potassium K: 275,53 mg.kg-1, phosphore P: 90,38 mg.kg-1, azote totale Nt: 201,4 mg.kg-1, matière organique MO: 0,12% et carbone C: 0,07%, et un effet significative pour le rapport C/N : 3,46. Et aussi sur les paramètres de croissance de la pomme de terre, ainsi que sur certains paramètres physiologiques de la plante, nous avons enregistré des évolutions significatives au niveau du coefficient de germination 0,048 et pourcentage de germination 100% et dans la longueur de la tige : 18,5 cm et surface à plats foliaire : 24,32 cm2, qui ce répercute sur le poids frais des feuilles : 1,30 g et poids sec : 0,622g et de la teneure relative en eau: 74,93%. L’amendement de BRF en mulch provoque une action indirecte sur la croissance de la pomme de terre, en favorisant l’évolution des propriétés physiques et chimiques par l’augmentation de l’assimilabilité des éléments nutritifs au niveau du sol sableux.Item Le potentiel énergétique de la nappe Albienne en Algérie(2020-09-22) ETSOURI, SalimCe modeste travail porte sur l’étude du potentiel énergétique de la nappe albienne et la possibilité de son exploitation par l’intégration de petites centrales hydroélectriques. L’enquête sur le Système Aquifère du Sahara Septentrional a été inévitable pour quantifier cette énergie et donc apprécier l’étendue de son utilisation surtout dans le domaine agricole. Une liste de 133 forages a été établi ayant les données en relation avec l’énergie sur un total de 295 forages. Le potentiel énergétique cumulé est de 168GWh/an, l’équivalent à 14520 tep perdues annuellement. Une carte de distribution énergétique de la nappe du Continental Intercalaire a été créé. L’utilisation d’une microcentrale hydroélectrique pour tester l’efficacité de ce dispositif sur plusieurs forages et ce dans différentes situations, nous a renseigné sur le vrai potentiel de cette nappe. Il est impératif de bien dimensionner son équipement pour pouvoir bénéficier du meilleur rendement. La simulation d’intégration des microcentrales hydroélectriques faite grâce au logiciel RETScreen® nous a renseigné sur le potentiel énergétique réelle, dépassant les 126 GWh/an. Ce potentiel énergétique, pour une estimation basée sur les prix du kWh éolien et solaire et correspondant à 8 DA/kWh, présente un revenu annuel dépassant 1 Milliard de dinars algérien. Nous avons aussi fait ressortir dans les résultats qu’une réduction des GES de 93%, soit 70400 tCO2/an était envisageable. Cette étude d’intégration a un impact positif sur l’environnement.