Quantification de l’impact d’activité humaine sur le bilan hydrologique d’une nappe alluviale en zone aride

Abstract

Depuis 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.