Doctorat en Hydraulique

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Integration of GIS, AHP and Hydraulic models for Optimizing the Rehabilitation of Water Distribution Networks: Case Study of Tlemcen and Arzew Networks Couplage entre SIG, AHP et modèles hydrauliques pour l’optimisation de la réhabilitation des réseaux d’alimentation en eau potable, Cas des réseaux d’AEP de Tlemcen et Arzew
(University of Tlemcen, 2024-06-24) Berrezel, Yacine Abdelbaset
Cette thèse explore l'application de la méthode de hiérarchie multicritère et des Systèmes d'Information Géographique (SIG) dans la prise de décision pour la rénovation et la réhabilitation des réseaux de distribution d'eau en Algérie. L'étude englobe deux investigations distinctes mais interconnectées. Tout d'abord, en se concentrant sur le réseau de distribution d'eau de la ville de Arzew à Oran, dans le nord-ouest de l'Algérie, l'analyse combine différents Systèmes d'Aide à la Décision, comme les SIG, l'analyse multicritère et les modèles de simulation hydraulique. Grâce à cette approche intégrée, un système de gestion expert est établi pour optimiser la gestion des réseaux de distribution d'eau en termes de rénovation et de réhabilitation. Les résultats révèlent que 26% du réseau nécessite une réhabilitation urgente. Deuxièmement, la recherche se penche sur le développement et l'application d'un outil de script au sein d'ArcGIS pour la prise de décision dans les réseaux de distribution d'eau, en utilisant le réseau de distribution d'eau potable de Tlemcen, situé dans le nord-ouest de l'Algérie, comme étude de cas. L'étude démontre l'efficacité de l'outil AHP dans la priorisation des efforts de rénovation et de réhabilitation des infrastructures. Les résultats indiquent que 25% du réseau se trouve dans un état critique et nécessite une attention immédiate, tandis que 62% et 13% se trouvent dans des états d'urgence moyen et faible, respectivement. Les critères clés influençant la priorisation des conduites incluent le matériau, la date de pose et la pression, contribuant chacun de manière significative au poids global. De plus, la thèse valide les résultats avec des données observées , mise en oeuvre et validation de l'outil. Cette thèse contribue au domaine en fournissant des outils et des méthodologies pratiques qui peuvent être facilement adaptés et appliqués par les ingénieurs, les responsables de la gestion de l'eau, les décideurs et les urbanistes pour la gestion urbaine de l'eau. Les perspectives tirées de ces investigations peuvent servir de précieux conseils non seulement pour la gestion des réseaux d'eau à Arzew et à Tlemcen, mais également pour des contextes similaires dans le monde entier.
Étude et analyse des relations entre pluie, débit liquide et solide au sein du bassin versant de Oued Mazafran
(University of Tlemcen, 2023-07-10) Rabah, Mosbah
La perte de sol est un problème majeur pour la gestion des bassins versants dans les environnements semi-arides. Cette étude analyse les modèles de charges en suspension et quantifie les rendements spécifiques de sédiments dans un environnement semi-aride du bassin de l'oued Mazafran en Algérie centrale. Les résultats ont confirmé la saisonnalité du transport de sédiments en suspension dans le bassin, avec un rendement annuel moyen de 17,52 Mg∙ha–1·an–1. L'analyse de la variabilité de l'indice d'érosivité des précipitations a montré une forte corrélation avec l'indice de Fournier modifié (MFI) et une faible corrélation avec l'indice de concentration mensuel des précipitations (PCI). Une application d'une architecture de PMC pour la sur-prévision de la charge sédimentaire a donné des résultats satisfaisants avec une erreur relative inférieure à 0,1%.
Contribution à une étude d’un écoulement à travers une pompe centrifuge
(University of Tlemcen, 2021-05-20) Terki Hassaine, Taha El Amine
Ce mémoire a pour objectif de présenter et d'interpréter les résultats des calculs expérimentales et numériques de la distribution des contraintes et des efforts aérodynamiques appliqués sur le profil d’aube de turbomachine, ainsi que les interactions roue diffuseur sur ces différentes formes sur un modèle de pompe dénommé «pompe SHF», afin d’éclaircir les phénomènes physiques décrits par la théorie. Dans un premier temps on va étudier l’écoulement autour d’un profil d’aube de turbomachine. Une attention particulière sera portée sur l’évolution de la distribution du coefficient de pression autour du profil ainsi que du coefficient de portance afin de bien comprendre les contraintes aérodynamiques que subit de tels profils. Un modèle de pompe dénommé «pompe SHF», fonctionnant à l’air a fait l’objet d’une deuxième investigation. Des mesures globales et locales visant à caractériser les performances de la roue et du diffuseur ont été réalisées au Laboratoire de Mécanique des fluides de Lille sur un banc d’essai, nommé RESEDA afin de permettre une comparaison avec les résultats de calculs 3D stationnaires de type «Frozen rotor». Ces essais ont été réalisés pour cinq débits différents. Plusieurs positions de prises de pressions statiques et pariétales, réparties dans l’ensemble de la machine et plus particulièrement entre l’entrée et la sortie du diffuseur, mais aussi à l’intérieur de ce dernier, permettent d’évaluer les performances et leurs évolutions. D’autre part, des simulations numériques ont été réalisées pour les mêmes conditions précédentes en utilisant le logiciel STAR-CCM+, sur huit différentes positions angulaires relatives de l'aube du diffuseur par rapport à l'aube la roue. Les résultats expérimentaux sont comparés aux résultats obtenus par simulations numériques. Les résultats présentés ici s’attachent plus particulièrement à la performance de la roue jusqu’en entrée de diffuseur. Ces comparaisons permettent de déceler les zones de fonctionnement ou la modélisation des performances globales de la roue doivent être critiquée voire améliorées. Les résultats numériques ont prouvé une bonne concordance avec l’expérimentale, une marge d’erreur acceptable définit la fiabilité du résultat obtenu.
Étude géochimique et isotopique des eaux superficielles, étude de cas (bassin versant de Sikkak, Tlemcen)
(2023) Benariba, Housseyn
Dans le sud de la méditerranée et plus particulièrement en Algérie (zone semi-aride), les eaux de surface sont très affectés par les impacts des activités anthropiques, de l’érosion hydrique et par des changements climatiques d’où la nécessité d’un diagnostic de l’évolution de ces impacts. La présente étude a pour objet d’approfondir des connaissances sur le fonctionnement et l’évolution de la qualité des eaux de surface dans le bassin de l’oued Sikkak situé au nord-ouest de l’Algérie. Les méthodes appliquées pour évaluer et interpréter la qualité des eaux de surface sont le diagnostic de la qualité des eaux du barrage Sikkak ainsi que l’utilisation des approches géochimiques et isotopiques. L’exploitation d’une base de données des eaux du barrage relatives à des variables géochimiques, organiques et hydrologiques, couvrant une période de 11 ans (2005 -2015) révèle que l’eau du barrage Sikkak est caractérisée par une minéralisation naturelle bonne (61,37 %) à moyenne (38,63 %) en tenant compte de la conductivité, du chlorure, du sodium, du calcium, du magnésium et des sulfates tandis que l’eau est assez contaminée par une pollution organique allant de mauvaise qualité (46,37 %) à moyenne qualité (34,98 %) en tenant compte de la DCO, DBO, nitrate, nitrite, ammonium et l’orthophosphate. Les tendances des variables montre que les eaux de surface tendent modérément vers l’alcalinité, et présentent des valeurs en croissance dans le temps de la DCO et des chlorures, cependant elles présentent une diminution de la conductivité, DBO5, MO, de l’azote et du phosphate et de la plupart des paramètres salifères et carbonatés. Cette diminution liée à la contribution de la station d’épuration dans l’amélioration de la qualité des eaux est confirmée par les analyses statistiques. L’interprétation des données géochimiques a révélé que les eaux de surface de Sikkak sont caractérisées par un facies chlorurées et sulfatées calciques et magnésiennes, lié principalement à la lithologie du bassin. La chimie des eaux du barrage Sikkak est contrôlée par l’évaporation selon le diagramme de Gibbs. Le diagramme δ2H = f (δ18O) montre que les données analytiques des eaux de l’oued Sikkak sont distribuées le long d’une droite de pente égale à 5,89. L’emploi d’outil isotopique en quelques points de l’oued Sikkak a montré que le processus d’évaporation contrôle la salinisation des eaux du bassin Sikkak.
Utilisation des matériaux locaux en épuration des eaux usées
(2023-03-02) Hamidi Epouse Bensmain, Amina
Le présent travail expérimentale est consacré à l'épuration des eaux usées domestiques par l’utilisation des matériaux locaux comme garnissage ou filtre biologique et de voir les performances de ces denier à épurer de l’eau usée issues de la station d’AIN EL HOUTZ de Tlemcen. A cet effet, trois matériaux ont été testé : la pouzzolane de Beni Saf situé au Nord Ouest de l’Algérie a été utilisée comme support de bio-filtration, la brique concassée et le silico calcaire sont aussi utilisées ; Les caractéristiques physico chimiques des matériaux, la qualité de l’eau à traiter et la vitesse de filtration conditionnent le pouvoir épuratoire de ces milieux naturels et sont des facteurs déterminants pour ce procédé. Cette étude a permis d’une part de déterminer les caractéristiques physicochimiques des matériaux et de mettre en exergue leurs pouvoirs filtrant et d’autre part d’évaluer les performances épuratoires du prototype conçu pour cette étude. Des essais ont été effectués avec une unité pilote (TE900) de l’épuration des eaux usée spécialement modifié, afin d'apprécier l'efficacité de l'épuration, en agissant sur plusieurs paramètre: la hauteur du lit bactérien de 40 cm puis de 80 cm et le débit de leur alimentation (plusieurs débit : 10 l/h ; 16l/h ; 25l/h) et aussi une variation de débit de recyclage de l’eau clair. Les différents résultats obtenus nous ont permis de calculer le rendement des quatre paramètres de pollution, Ces rendements épuratoires obtenus sont assez encourageants, 97% pour la turbidité, 87% pour les MES, 94% pour le DCO et 97% pour le DBO5 pour le premier matériau, pour le deuxième matériau on atteint une réduction moyenne de 80%, 70%, 80%, 81% pour la turbidité, les MES, la DCO et la DBO5 respectivement. Concernant le troisième matériau, une réduction de 79%, 68%, 78%, 79% pour la turbidité, les MES, la DCO et la DBO5 respectivement. Quant aux paramètres microbiologiques, une réduction moyenne de 92%, 90%, 87% pour les coliformes totaux, les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux ont été obtenus, respectivement. On peut dire que le rabattement des paramètres de pollution montre bien l’efficacité de l’épuration par ce procédé écologiques et les résultats obtenus ont montré aussi l’intérêt pratique de l’utilisation des matériaux locaux dans le domaine de la dépollution des eaux d’origine domestique surtout dans les petites localités
Modélisation du comportement de la pollution hydrique à travers le bassin versant de l'Oued Mouillah et dans la cuvette du Barrage de Hammam Boughrara
(2022-10-31) Benadda, Lotfi
Ce travail décrit l’étude du comportement de la pollution hydrique le long du cours d'eau de l'Oued Mouillah et de ses principaux affluents et leurs impacts sur le barrage de Hammam Boughrara, situé au Nord-Ouest de l’Algérie, dans la Wilaya de Tlemcen. L’exploitation d’une base de données relative à des variables physico-chimiques, biotiques et hydrologiques, couvrant notamment la période de janvier 2009 à décembre 2019, a contribué à la compréhension de l’évolution de cet écosystème par rapport aux paramètres polluants. Suite à des analyses de corrélation et structurales qui ont permis le choix de onze éléments ayant relation directe avec la pollution, des études sur l’évolution spatio-temporelle de chaque variable, l’altération des éléments, ainsi que l'application des modèles mathématiques de la diffusion par convection-dispersion et convection-réaction ; on mit en exergue l’évolution de la propagation des polluants dans le flux et le mélange liquide. Les résultats obtenus permettront à une meilleure gestion de la qualité de l'eau en termes de lutte contre la propagation de la pollution, ils peuvent être utilisés pour appuyer les décisions dans le cadre du développement durable.
Comparaison qualitative entre filtration sur sable et filtration sur charbon actif appliquée aux eaux usées épurées de la STEP de Ain El Houtz-Tlemcen-Algérie
(2021-04-06) Bouchenak Khelladi, Racha Medjda
Les régions arides et semi-arides sont soumises au stress hydrique qui se voit probablement s’accentuer par la croissance démographique et le changement climatique, pour pallier à ce problème de nombreux programmes de conservation et d'économie de l'eau ont été promus, accompagnés de campagnes de sensibilisation pertinentes. Ces programmes sont axés sur l’utilisation des eaux non conventionnelles afin d’assurer la demande croissante en eau. Parmi ces eaux non conventionnelles on trouve les eaux usées épurées, qui peuvent être réutilisées à des fins agricoles car l'irrigation est le secteur le plus exigeant en eau et privilégier les ressources conventionnelles pour la consommation domestique. Dans une optique de réutilisation des eaux usées épurées en irrigation, des normes doivent être respectées afin d’éviter tout risque sanitaire lié à la présence de micro-organismes pathogènes, et de risque environnementale lié aux polluants. Pour atteindre ces normes, les eaux usées épurées doivent subir des traitements supplémentaires dites tertiaires ; tel que la filtration sur sable et l’adsorption sur charbon actif. Dans notre étude on s’est intéressé à l’amélioration de la qualité physico-chimique et microbiologique des eaux usées épurées de la STEP de Ain El Houtz de la ville de Tlemcen-Algérie dans le but de leurs réutilisations pour l’irrigation, pour cela on a appliqué une filtration sur sable et une adsorption sur charbon actif en grain comme traitement tertiaire. Les résultats obtenus sont satisfaisantes ; pour les paramètres physico-chimique on atteint une réduction de 58%, 92%, 83%, 94%, 56%, 74%, 74%, 91%, 73%, 68%, 88% pour la conductivité, la DBO, la DCO, les MES, la turbidité, les nitrates, les phosphates, le calcium, le magnésium, la dureté et les chlorure respectivement. Quant aux paramètres microbiologiques, une réduction de 93%, 95%, 94%, 96%, 92%, 99% et 94% pour les germes totaux, les coliformes totaux, les coliformes fécaux, E.coli, les streptocoques fécaux, clostridium et les salmonelles ont été obtenus, respectivement. Ces résultats sont conformes aux normes de réutilisation excepté pour les MES, magnésium et phosphore avec de faibles dépassement qui ne posent pas de problèmes lors de la réutilisation, de l’ordre 14 mg/l, 20 mg/l et 6 mg/l respectivement, pour les salmonelles et les clostridium, on a aussi des dépassements à la norme de réutilisation pouvant présenter des risques sanitaires lors de la réutilisation de 20UFC/100ml et 1 UFC/100ml respectivement. Afin de réutiliser ces eaux usées épurées, une désinfection au chlore doit y être effectué pour qu’à la fois assurer une qualité microbiologique adéquate à leur réutilisation mais aussi éviter une contamination lors du stockage de cette eau après épuration. Dans une perspective de recherche, on pourrait s’intéresser à la dégradation de micropolluants émergeants se trouvant dans les eaux usées tel que le paracétamol par la mise en œuvre de biopiles microbiennes.
Hydrological modeling in Tafna Basin (North-west Algeria)
(2022) Bougara, Hanane
L'utilisation dans cette thèse de modèles hydrologiques fournit une estimation correcte de la quantité d'eau. Les tests statistiques et les indices de sécheresse sont appliqués comme outils de suivi de la sécheresse permettant de la décrire de manière quantitative. Cette approche pourrait faciliter la prise de décision des gestionnaires et les aider à développer des stratégies pour une meilleure gestion des ressources en eau. La nouvelle perspective de cette recherche pour les cinq sous-bassins de la Tafna situés au Nord ouest algérien réside dans l'analyse de la réponse hydrologique (Débit) suite à la variabilité du climat (changement temporel) et dans différents sous-bassins (changement spatial). Les objectifs de ce travail sont: - Sélection du type de climat (humide, sec) dans différentes séries chronologiques (annuelles, saisonnières et mensuelles) sur la base d'analyses statistiques visant la détection des points de rupture et des tendances (ampleur et leurs directions) ainsi que l‟évaluation de la sécheresse des variables hydrologiques. - Simuler le comportement hydrologique de la zone d'étude (sous-bassins) à partir des modèles globaux sous différentes conditions climatiques (humides et sèches). - Comparer les résultats de la réponse hydrologique des modèles dans différents climats et différents sous-bassins. Les résultats synthétiques du test d'homogénéité de la variabilité hydro-climatique indiquent majoritairement la rupture de l'année 2007, et l'augmentation à la fin de la série chronologique des précipitations. De plus, l'évaluation des indices de sécheresse (sécheresse météorologique et hydrologique) a conclu que les périodes humides se situaient au début de 2000 et que les périodes sèches se situaient entre 1990 et 1999. La période entre 1990 et 2005 a été déterminée pour évaluer les performances du modèle. Les résultats d'application des deux modèles globaux (GR4J, HBV light), ont montré que les deux modèles donnent de bonnes performances pour les deux périodes d'étalonnage, et une dégradation de la performance en phase de validation relative au modèle HBV light par rapport au GR4J. Ces différences dans la réponse du modèle hydrologique donnent un aperçu des facteurs affectant les processus hydrologiques, en plus de l'effet de la structure du modèle hydrologique et des ensembles de paramètres. Il est probable que la raison de ne pas voir une variation considérable malgré les différentes conditions climatiques des sous bassins est que la réponse hydrologique (Débit) est principalement influencée par le flux provenant du stockage des eaux souterraines ou par l'infiltration dans le réseau d‟eaux souterraines en raison de la géologie de la région (karstique), ce qui conduit à être incompatible avec une variation de la série chronologique des précipitations qui représente des séquences humides et sèches. Ces modèles peuvent être un outil utile pour prédire la disponibilité de l'eau dans différentes conditions climatiques pour d'autres études de gestion de l'eau dans la zone d'étude et dans d‟autres zones présentant des conditions similaires.
L’érosion des sols et la dynamique du carbone sur les versants méditerranéens algériens: utilisation des isotopes radioactifs
(University of Tlemcen, 2022-05-12) Bouchekara, Badreddine
Le bassin versant de l’oued Fergoug connaît une érosion hydrique intense liée à la conjugaison de plusieurs facteurs naturels favorables tels que la brutalité des précipitations et la prédominance des roches tendres. L’intervention humaine dans ce milieu vulnérable accentue sa fragilité par le défrichement et la dégradation du couvert végétal et la mise en culture de terrains en pente forte. RUSLE est la combinaison de cinq facteurs spécifiques qui décrivent les caractéristiques du bassin versant. Les données de télédétection et les SIG sont utilisés pour évaluer et cartographier chaque facteur individuellement. L’intégration des cartes thématiques des facteurs du modèle RUSLE dans le SIG permet de cerner l’impact de chaque facteur dans les pertes en sol, de classer par importance relative les zones d’érosion, et de quantifier les pertes en sol dans le bassin. La carte des pertes en sols par le modèle empirique RUSLE montre que l’érosion enregistre un maximum de 45.45 t ha-1 an-1avec une moyenne de 24.02 t- 1 ha-1 an-1. Une autre méthode basée sur la distribution de radio-isotope 137Cs à été utilisée afin de valider les résulta obtenus par la télédétection et les SIG.L’étude a été réalisée sur un site de référence et un site d’expérimentation de type agricole. Cent Trent huit (138) échantillons ont été prélevé sur le site d’expérimentation le long d’un transect d’une pente allant jusqu’à 18% le long de la direction de culture, prélevés en profondeur et de surface. Quatorze (14) autres échantillons ont été prélevés en profondeur dans le site de référence. Par la suite, les échantillons ont été mesurés à laide d’une chaine de spectrométrie gamma afin de déterminer la quantification spatiale du 137Cs dans le sol. Les pertes en sol obtenues par application des différents modèles de conversion du 137Cs, montrent que les pertes les plus élevées sont enregistrées par le modèle proportionnel. Il s’agit d’une érosion d’à peu près67.95 t-1 ha-1 an-1, le modèles Mass-Balance I enregistrent des valeurs qui atteignent 39.95 t-1 ha-1 an-1. À travers l'enquête des particularités du risque de l'érosion, via les calculs des pertes en sol au moyen du modèle empirique RUSLE et du radio-traceurs (137Cs). On note que les conséquences de l’érosion au niveau du bassin versant de l’oued Fergoug sont multiples ; un appauvrissement des sols et la dégradation de leur valeur foncière, une perte de la biodiversité, une dégradation de l’eau de surface par la concentration élevée des particules minérales et organique arraché du sol, provoquant tant l’envasement du barrage Fergoug, que sa pollution et son eutrophisation. Tous ces paramètres vont par provoquer une dégradation de la qualité de vie des populations.
Fluctuation pluviométrique et son impact sur l’écoulement dans une zone semi aride. Cas du bassin versant de l’oued Boukiou (NW algérien)
(2022) Zennaki, Ahmed
La modélisation hydrologique en particulier les modèles pluie-débit sont devenus des outils indispensables permettant la prise de décision pour toutes les études et les recherches dans le domaine de l’estimation et de la gestion des ressources en eau. L’approche envisagée dans ce travail consiste à utiliser des indices climatiques et des modèles hydrologiques basés sur des séries de données pluviométriques et hydrométriques mesurées au niveau de la station de djebel Chouachi afin de comprendre le fonctionnement du bassin versant de l’oued Boukiou occupant une superficie de 117km2 , situé au Nord ouest algérien dans le bassin de la Tafna et permettant ainsi de simuler sa réaction face à des sollicitations principalement pluviométriques. Pour ce faire, nous avons appliqué trois modèles hydrologiques, Le GR (Génie rural), le Gardénia (Modèle global à réservoirs pour la simulation de débits et des niveaux aquifères) au pas de temps annuel, mensuel et journalier et le SWAT (Soil and Water Assessment Tool) aux pas de temps annuel et mensuel afin de les tester et de comparer leur performance à simuler les phénomènes hydrologiques qui caractérisent le bassin de Boukiou. Les trois modèles semblent bien adaptés aux données de l’oued Boukiou, leur optimisation à été obtenue pour des valeurs élevées des critères de Nash (supérieur à 80%) et des coefficients de corrélation (plus de 90% pour les modèles GR et GARDENIA et 70% pour le SWAT). Toutefois, le modèle à réservoirs Gardénia parait plus performant que les deux autres pour le bassin versant de l’oued Boukiou. En effet, en dépit du nombre important de paramètres de calage, il demeure le plus facile à caler.
LES RESSOURCES HYDRIQUES DANS LES ZONES ARIDES, CARACTERISATION, DYNAMIQUE ET DURABILITE (CAS DU SUD – OUEST ALGERIEN)
(2021-12-12) Belkendil, Abdeldjalil
Comme on le sait, l'eau est une ressource vitale et indispensable pour tous les organismes vivants. Par conséquent, cela a nécessité une attention constante dans la recherche des différentes sources d'eau potable et l’étude de ces sources en termes de quantité et de qualité, afin de mettre en place un système de gestion rationnel, garantissant la durabilité de ces sources, en particulier dans les régions semi-arides et arides qui souffrent toujours de la rareté des ressources en eau, en raison de facteurs climatiques ; ce qui affecte négativement la continuité de survie des êtres vivants dans ces zones. La région de Béchar fait partie des régions qui connaissent une crise d'eau continue en raison de sa présence à l'ouest de la ceinture climatique sèche, qui s'étend jusqu'à la région de Biskra à l'est et jusqu’aux confins de la wilaya de Tamanrasset au sud. La wilaya de Béchar est située au sud-ouest de l'Algérie, à une distance de 1000 km de la capitale du pays Alger. Au cours de ce travail de thèse, nous avons mené une étude hydrogéochimique de l'eau de la ville de Béchar et de ses environs, afin de déterminer sa qualité et l'étendue de son développement dans le temps, à travers l'étude de deux campagnes d’échantillonnage en prélevant des échantillons d'eau au cours des années 2013 et 2018. Les résultats montrent que les eaux souterraines de la région étudiée se caractérisent par une conductivité élevée, la moyenne de la campagne d’échantillonnage 2018 a atteint 4150 microsiemens / cm dans les puits profonds et 1999 microsiemens / cm dans les puits de moyennes profondeurs, ce qui s'explique par la salinité élevée dans certains puits, atteignant 2,84 g / l. La valeur de salinité est principalement due à l'interaction de l'eau avec diverses formations géologiques. En outre, d'autres sources résultant de la pollution de surface, ont également affecté la concentration de nitrates dans l'eau, des échantillons, ont dépassé 50 mg / l pour atteindre 57 mg / l, ce qui nécessite la reconnaissance des endroits les plus dangereux pour les eaux souterraines. En appliquant le modèle DRASTIC, qui permet de dessiner une carte des paramètres de pollution basée sur des données liées aux caractéristiques géo-environnementales de la zone d'étude, il est apparu clairement que les niveaux de risque les plus élevés ont été enregistrés dans la zone de Meridja, ainsi que dans le centre-ville de Béchar, en plus d'une certaine zone à Ouakda, en raison de son caractère agricole, ce qui entraîne inévitablement une utilisation excessive de matières organiques qui affectent négativement la qualité des eaux souterraines. À la lumière de tous ces résultats, il était nécessaire de proposer des solutions afin de préserver la qualité des eaux souterraines grâce à l'utilisation de techniques modernes utilisées dans de nombreux endroits à travers le monde, comme la recharge artificielle des aquifères, qui est l'injection de quantités d'eau dans des zones géologiques à haute perméabilité afin d'en augmenter le niveau d’aquifère et y recourir en période de rareté des précipitations.
Contribution à l’étude du fonctionnement hydro-érosif au niveau des versants marneux cas du bassin versant d’Isser-Tlemcen.
(2021-10-02) Chikh, Hamza Abdessamad
Le présent travail vise à évaluer les pertes de sol dues à l'érosion hydrique et à contribuer à la connaissance de l'impact des couvertures végétales du bassin versant d'Isser situé au nord-ouest de l'Algérie. À cette fin, deux modèles prédictifs ont été utilisé, à savoir le programme d'actions prioritaires par le modèle du Centre d'activités régionales (CAR / PAP) et la perte de sol universelle révisée modèle d'équation (RUSLE), utilisant le système d'information géographique (SIG). Pour illustrer le niveau de protection dans ce bassin versant, il a été décidé d'utiliser deux approches pour l'estimation du facteur C ; la première est la méthode classique et la seconde consiste à calculer l'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) sur deux périodes (sèche et humide). La carte des états érosifs, qui a été obtenue en utilisant le modèle PAP / RAC, montre les zones qui sont potentiellement les plus vulnérables à l'érosion et qui couvrent plus de 60% de la superficie totale du bassin. Les résultats pour le couvert végétal (facteur C) par la méthode conventionnelle pendant la période sèche présentent une perte moyenne de terres égale à 14 (t ha − 1 an − 1), alors que ce taux diminue à 7,9 (t ha − 1 an − 1) pendant la période humide. Selon l'approche NDVI, les résultats du facteur C pour la saison sèche sont de 25,53 (t ha − 1 an − 1) avec une perte annuelle de terres pouvant atteindre 3 millions de tonnes. Pour évaluer les schémas saisonniers de la charge de sédiments en suspension et ses interactions érosion-transport, 17 ans les données de surveillance des cours d'eau du bassin de la rivière Isser (nord-ouest de l'Algérie) ont été étudiées, et les approches à l'échelle des événements. Les résultats montrent des différences significatives dans le rendement et le transport des sédiments processus entre les périodes sèches et humides. Un taux de 8 t ha − 1 an − 1 a été estimé par analyse continue, avec des valeurs de 4,3 et 13 t ha − 1 an − 1 pour les périodes humides et sèches, respectivement. Estimations du taux de livraison du sol a souligné des valeurs plus élevées pendant les périodes sèches et la dominance des processus d'érosion des versants. A l'événement l'échelle, les boucles d'hystérésis ont confirmé ces schémas saisonniers dans la dynamique des transports. L'étalonnage du modèle MUSLE a mis en évidence la gravité des précipitations pendant la période sèche. Cette étude a fourni les estimations qualitatives et quantitatives nécessaires au développement de la gestion environnementale ; il permet également de contrôler les différents impacts sur ce bassin versant. D'autre part les résultats obtenus soulignent l'importance de la saisonnalité dans les processus d'érosion et de transport avec une pertinence particulière en termes de climat changé les prévisions.
Influence de la pollution des eaux urbaines et Industrielles sur la nappe phréatique de la vallée du M’zab
(2021-06-03) Bouamer Epouse:Oulad Yahia, Kheira
La présence d'eau souterraine proche dans les zones arides est une fortune. Les sahariens consti- tuent des implantations toute au tour de sa présence pour l'exploitée. Notre zone d'étude, la vallée du M'zab est un exemple type résistant au climat saharien par la bonne gestion et la maitrise de l'exploitation d'eau souterraine de la nappe proche. Le développement de mode de vie et la croissance démographique ont accentué les besoins en eau poussant à l'exploitation de la nappe profonde de qualité plus dure. Le mauvais maitrise des eaux usées pour une long durée, les activités industrielles apparentes et non apparentes avec l'in uence de leurs rejets sur les eaux de la nappe phréatique ont entrainé l'abandonnement inévitable de cette nappe qui était autre fois une source de vie. Pour confronter ce problème de détérioration de la qualité de l'eau de cette nappe, il faut identi er et caractériser les causes de cette pollution et leurs sources ménagères, industrielles ou même d'ir- rigation. Dans ce but, quatre compagnes d'échantillonnages et d'analyses de la nappe phréatique ont été lancées pour la période 2005 à 2012, des enquêtes sont faites auprès de quelque unités industrielles, analyses des eaux usées, en plus à un récapitulative de données de la nappe profonde albien de 2002 et 2012 . Les analyses sont réalisées au laboratoire central de l'A.D.E. Unité de Ghardaïa et au laboratoire de l'université de Djelfa. Les méthodes appliquées aux analyses sont la spectroscopie d'absorption de masse et de molécules, l'absorption à amme, méthodes volumé- triques et gravimétries.L'interprétation des résultats a été réalisé à l'aide des histogrammes, des diagrammes d'Avignon et des carte de surfer. Signalant que durant cette période, notre zone d'étude est inondée par la crue catastrophique d'octobre 2008. Les résultats révèlent l'in uence directe de la pollution sur cette nappe par la dégradation de la qualité et l'augmentation de la salinité de l'amont vers l'aval de la vallée et la contamination par des métaux lourds des bactéries avec un changement de faciès dans le temps et dans l'espace. Malgré l'énorme volume d'eau de la crue de 2008, mais son in uence sur la qualité de l'eau de la nappe alluvionnaire était très faible sauf la zone de Bouchen où on trouve une amélioration de la qualité
Inventaire et analyse des aménagements traditionnels de conservation de l’eau et du sol dans l’ouest algérien et recherche de leurs applicabilités : Cas des Béni Snous
(2021-06-09) Fecih, Abla
Par le passé, la société rurale a toujours su mettre en œuvre des formes de gestion communautaire de l’espace, de l’eau et des terres qui ont servi de support à la survie de populations souvent trop nombreuse par rapport aux ressources disponibles. La zone de montagne de Beni Snous-Algérie offre de grandes diversités de stratégies de gestion Conservatoire de l’Eau et du Sol (CES) et présente une forme d’adaptation de l’homme aux fortes contraintes physiques et constitue ainsi un patrimoine hydro agricole et culturel qui malheureusement n’a pas encore suscité tout l’intérêt nécessaire et d’où on peut s’inspirer. L’ingéniosité de ces systèmes traditionnels qui a résisté le long de l’histoire nous interpelle pour approfondir leur analyse et leur étude, notamment technique et organisationnelle. Notre étude a été menée dans cette optique. Le présent travail a pour objectif l’évaluation des systèmes traditionnels de CES existants au niveau des monts de Béni Snous à climat semi- aride et que nous considérons comme un type de créativité, à la fois, pratique, organisationnelle et sociale. La méthodologie a été basée sur des prospections et des enquêtes effectuées sur terrain et sur le dépouillement des questionnaires préétablies et la spatialisation des aménagements de CES et sur l’évaluation des techniques hydro agricole recensées et du savoir-faire mis en œuvre par les sociétés traditionnelles de la région. L’évaluation de l’état de ces aménagements a montré que 78% des aménagements de versants sont fonctionnels actuellement et valorisés. Les aménagements de mobilisation et de gestion des eaux sont aussi tous fonctionnels vu leur intérêt et ont montré un bon rapport Coût/efficacité. Ces atouts présentent beaucoup d’opportunités de mise en œuvre des programmes de développement et environnementaux surtout devant l’échec des différents stratégies modernes développées pour faire face à l’érosion et afin de préserver et de gérer les ressources en eau et en sol. Ils peuvent constituer ainsi d’autres options pour faire face à l’érosion, qui ne cesse de peser sur les terres ce qui hypothèque le potentiel agricole et provoque l’envasement des barrage
Efficacité économique et environnementale des instruments de gestion de l'eau, pour des eaux souterraines utilisées en irrigation dans la Mitidja ouest
(2021-03-28) Aziez Ép Lakhdar Hamina, Ouahiba
Un état est considérer comme développer s’il peut assurer un confort hydrique aux différents usagés de sa société. Ce confort est Généralement base plus sur la gestion de l’eau de ces états. En Algérie, la ressource d’eau est liée étroitement au climat. La zone du Nord de la Méditerranée est considérée comme zone semi – aride, à faible précipitation et à ETP assez élevée. La demande en eau par les différents usagés est de plus en plus grandissante impliquant, elle aussi, une surexploitation des ressources en eau ainsi que de grandes quantités de rejets mal contrôlés. Ces sont la cause principale de la dégradation de la source d’eau souterraine, que ce soit par une infiltration importante des agents polluants ou par une intrusion marine des eaux salées comme c’est le cas de la nappe côtière de la Mitidja. La sauvegarde de cette ressource nécessite un travail qui commence en amont de la chaîne. Un contrôle continu de la source à partir de ces points d’eau pour le suivi de sa qualité physicochimique et ainsi donc la détection de toute pollution pouvant provenir de la surface du sol ou du sous sol par intrusion d’eau salée. La nappe de la Mitidja est située sous une vaste plaine de 1450 km² de surface au Nord centre de l’Algérie à vocation agricole et industrielle. Le climat est de type méditerranéen, doux en hiver et chaud et sec en été. La pluviométrie moyenne est de l’ordre de 607 mm/an et une ETP de 1250 mm/an. La période de sécheresse et la rupture dans les pluviométries détectées à partir des années 70 ont fait chuter le taux de remplissage de la nappe. Cette chute apparait clairement sur les figures piézométriques, où nous avons enregistré une baisse de 30 m au niveau de la baie d’Alger.et cela jusqu'à la période des années 2010. La stabilité durant cette année a été due plus la la diminution du pompage du champ de captage de Beraki, une décision qui à fait ralentir le phénomène de l’intrusion marine. Ce type de cône de dépression piézométrique a été remarqué aussi au niveau du champ de captage de Mazafran I et II. En finalité, une diminution globale est constatée dans le niveau piézométrique de toute la nappe à partir de l’interprétation des relevés piézométriques et cela dès l’année 1990. La qualité chimique des eaux de la nappe et qui dépend fortement de l’entropie, fait apparaitre trois zones de pollution. La plus forte est localisée dans la partie Est de la Mitidja et où le pourcentage de population est le plus élevé. Ajouter à cela la présence de la plus ancienne zone industrielle à transformation de l’industrie lourde. Néanmoins la salinisation des eaux provient de l’intrusion marine où le contacte eau douce – eau salée s »étale de Bordj El Bahri jusqu'à Oued El Harrach. La partie Ouest de la plaine est à vocation agricole et qui peut expliquer la pollution dans cette zone par les apports des engrais, des pesticides et ou l’irrigation est faite par la station de traitement des eaux usées. La zone s’étale de Sidi Rached, Ahmeur EL Ain jusqu’à Hadjout. Une troisième zone à bonne qualité d’eau se trouve au centre Ouest. Pour cette étude l’approche de l’indice de qualité d’eau WQI à était utilisé et les résultats comparés avec les autres travaux. Pour une bonne prise en charge des eaux de la nappe, la recharge de cette dernière est vitale que ce soit par les lâchers de barrages où par des eaux épurées traitées à traitement avancé, par des bassins d’infiltration. Ajouter à cela une rationalisation judicieuse dans le partage de ces eaux, et en fin une continuelle information de l’importance de la protection de la source.
Modélisation hydrologique pluie – débit et l’impact du changement climatique sur le cycle de l’eau. Cas Oued Cheliff. Bassin versant du Haut et Moyen Cheliff.
(2021-04-24) Amiar, Sekina
L’objectif principal de cette thèse est de diagnostiquer le fonctionnement hydrologique du bassin versant du Haut et Moyen Cheliff. Afin d’atteindre cet objectif, cette étude est organisée autour de deux grands axes. Le premier axe est consacré à la variabilité hydro pluviométrique sur la période 1972/73-2013/14 (soit 42 ans). Le bassin versant du Haut et Moyen Cheliff connait une variabilité pluviométrique marquée par une longue période sèche amorcée depuis la fin des années 1970 qui s’est amplifiée pendant les années 1980 et les années 1990. Le déficit pluviométrique évalué fluctue entre 16% et 29%. La variabilité pluviométrique se manifeste également par une baisse importante de la pluviométrie mensuelle. Les mois de la saison humide sont plus affectés, dans l’ensemble, que ceux de la saison sèche. Les mois de juin et juillet sont généralement déficitaires. L’évolution des débits dans le bassin du Haut et Moyen Cheliff a montré de fortes fluctuations de débits d’une année à une autre, ainsi qu’une abondance de l’écoulement durant la période 1973 à 1986 et une indigence de 1987 à 2005. Le deuxième axe consiste à identifier des tendances au sein de la relation pluie-débit et d’étudier ses impacts sur les ressources en eau du bassin versant du Haut et Moyen Cheliff. L’étude de la modélisation de la relation pluie-débit en utilisant les modèles GR1A et GR2M a montré leur performance et leur robustesse à simuler les écoulements. Ainsi, ces deux modèles ont identifié l’existence de deux tendances opposées, la première tendance est à la baisse (diminution des débits) aux seins du comportement hydrologique de trois sous-bassins (Oued Cheliff Harraza, Oued Rouina Zeddine et Oued Cheliff Tickezal). La seconde est à la hausse (augmentation des débits) dans le comportement hydrologique du sous bassin d’Oued Ras Ouahrane. Quant au cinquième sous bassin d’Oued Sly, les tests statistiques n’ont pas pu identifier avec les modèles, une tendance dans son comportement hydrologique. Une étude comparative a été effectuée entre trois modèles globaux et conceptuels et/ou semi-distribués : GR4J, HBV Light et GARDÉNIA. Sur les trois modèles utilisés, GR4J et HBV Light, présentent de très bonnes performances à la fois en calage et en validation, Quant à GARDÉNIA, il présente des performances assez acceptables
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE L’EVOLUTION DE LA PLUVIOMETRIE EN ALGERIE. « CAS DE L’EXTREME EST ALGERIEN »
(2021-06-27) Bessaklia, Hanene
Les questions de la variabilité et le changement des précipitations préoccupent les scientifiques et les décideurs politiques depuis long temps en raison de leurs conséquences immédiates et durables sur l'environnement. A cet effet, nous avons essayé de comprendre la variabilité spatio-temporelle des précipitations à l'échelle annuelles, saisonnières et journalières en utilisant un ensemble des indicateurs pluviométriques élaborés en mettant l'accent sur la résolution journalière des précipitations qui explique également la distribution des précipitations extrême, réparties sur 33 stations pluviométriques, et couvrant les trois bassins versants situé dans le NORD-EST algérien (bassins de la Seybouse, du côtiers constantinois-est et centre). Cette recherche est principalement axée sur la période 1970-2010 soit 41 ans. L’irrégularité et l’agressivité des précipitations sont évaluées par les indices de la concentration des précipitations journalières (CI), mensuelles (PCI) et de l’indice de Fournier modifié (MFI). Nous avons également utilisé un ensemble des indices des précipitations extrêmes basé sur des données journalières maillées avec une résolution spatiale de 1x1 km, qui nous fournie une information diversifiée concernant la caractérisation actuelle de l’ampleur (PRCPTOT), intensité des précipitations (SDII), des fréquences (R10mm, R20mm), la longueur des séquences sèches (CDD), et humides (CWD) et l’occurrence des précipitations extrêmes (Rx1, Rx5, R95p, R99p). La possibilité de détection du changement dans la hausse ou à la baisse de ces indicateurs est vérifié par le test Mann-Kendall qui est recommandé par l'Organisation météorologique mondiale (ONM). Pour cela, nous avons en premier temps appliqué le processus de la reconstruction des données manquantes et le maillage basé sur l'approche de création de valeurs de références (RV)en utilisant les modèles linéaires généralisés (GLM), en se basant sur les information disponibles des précipitations dans les 10 stations voisines les plus proches comme variable dépendante pour chaque jour et chaque lieu, et les informations géographiques de chaque station (latitude, longitude et altitude) comme xiv variables indépendantes, qui nous permettons de faire un contrôle complet de la qualité des données d'origine tout en signalant et en supprimant les valeurs suspectes qui ne correspondent pas à la distribution naturelle des précipitations journalière, ensuite de remplir les valeurs manquantes dans chaque série de l'ensemble de données précédemment nettoyé. En fin, création d’un ensemble de donnée quadrillée de 1*1km avec une résolution journalière dans les nouveaux emplacements en fonction de leur latitude, longitude et altitude. Nous avons utilisé la phase finale du maillage dans l’évaluation des précipitations extrêmes et leurs tendances en raison d’un certain nombre d'avantages par rapport aux ensembles de données d'observation irrégulières. Les résultats montrent que la concentration des précipitations journalières est sensiblement plus élevée dans les endroits où la quantité de précipitations totales est faible et ces zones de forte concentration de précipitation ont tendance à augmenter. La saisonnalité et l'agressivité des précipitations sont élevées dans les parties EST et OUEST de la région d'étude, alors qu'une distribution moyennement saisonnière avec une faible agressivité se retrouve au SUD de la zone d'étude. Au vu des résultats obtenus des précipitations extrêmes journalières, un gradient général croissant des indices de précipitations extrêmes du SUD vers le NORD est noté, en particulier sur le littoral et dans les régions de haute altitude. Elles sont devenues plus extrêmes en termes d'intensité et de fréquence dans une proportion du NORD-EST de l'Algérie au cours de la période d'étude, avec des tendances cohérentes vers des conditions plus humides pour tous les indices sauf l’indice des nombres des jours secs consécutifs (CDD), bien qu'elles ne soient pas statistiquement significatives dans toute la région d'étude.
Development of a Neuronal System for Modeling Streamflows of Some Watersheds in Algeria.
(2020-03-28) Zakhrouf, Mousaab
L'objectif principal de cette recherche est de développer des modèles efficaces de séries chronologiques de débit journalier, basés sur les approches de réseaux de neurones artificiels appliqué sur cinq bassins versants situés dans différentes régions géographiques et hydroclimatiques en Algérie. Différents types de réseaux de neurones artificiels ont été proposés, notamment les réseaux de neurones de type feed forward (FFNN), le système adaptatif d'inférence neuro-floue (ANFIS), les réseaux de neurones hybrides avec la transformation en ondelettes et les modèles de réseaux de neurones récurrents. L'application de différentes méthodes telles que l'algorithme génétique, l'optimisation des essaims de particules et la validation croisée k-folds a également été proposée pour améliorer les performances des modèles de réseaux de neurones artificiels. Les résultats obtenus ont montré que les modèles de séries chronologiques basés sur l’approche de réseaux de neurones artificiels s'avèrent être une alternative très prometteuse à la modélisation et à la prévision des débits à court terme (un pas en avant) et à long terme (plusieurs pas en avant).
INFLUENCE DE LA VARIABILITÉ CLIMATIQUE SUR LA PRODUCTION DES SÉDIMENTS.
(2021-01-14) Guesri, Mourad
L’érosion du sol est un phénomène naturel qui rend compte de certains processus (détachement des particules, transport et dépôt) induits par différents agents érosifs. Dans les zones semi-arides, les précipitations sont souvent intenses sur les sols secs à végétation pauvre, ce qui peut entraîner une forte susceptibilité à l'érosion des sols. Par conséquent, une évaluation appropriée de l'érosivité des précipitations revêt une importance particulière en raison des effets négatifs causés par l'épuisement de la couche superficielle du sol et la charge excessive de sédiments dans les eaux réceptrices des réservoirs. La présente étude a été menée sur le bassin versant de l’Oued K'sob situé au Nord-Est de l'Algérie, dans le but d’étudier l’influence la variabilité climatique sur la production des sédiments. Le bassin draine une superficie de 1480 km² située entre les altitudes 585 et 1888 m. L’Oued principal s’écoule sur une longueur 73 km et alimente le barrage K’sob d’une capacité initiale de 29.5 Mm3, mis en service en 1940. La région d’étude présente un climat semi-aride à tendance continentale avec un hiver relativement pluvieux et un été sec et chaud, avec une pluie moyenne interannuelle est de 340 mm. La construction des courbes IDF a permis de déterminer un exposant climatique de la région, b=0.75. Pour l’érosivité des précipitations, le calcul d'un tel indice est basé sur les pluies dépassant un seuil spécifique et nécessite des données pluviométriques avec une fine résolution temporelle, qui, souvent, sont rares ou difficiles à acquérir. L'examen des pluies quotidiennes survenant avant une inondation portant une charge sédimentaire a montré une variabilité spatiale des seuils d'érosivité des précipitations. Les valeurs saisonnières des seuils sont faibles et se situent entre 2 mm en été et 6 mm en hiver, ce qui met en évidence un processus d'érosivité typiquement élevé dans les régions semi-arides. Des relations empiriques, établies à l'échelle saisonnière, ont été proposées comme solution alternative au calcul de l'indice R dérivé de l'équation révisée des pertes en sol. Les modèles déterminés ont permis de simuler l'érosivité des événements pluvieux en fonction de la pluie quotidienne. Entre 68 et 78 % de la variance de l'érosivité des précipitations s'explique par la pluie quotidienne donnant lieu à un événement pluvieux érosif. Ensuite, la moyenne spatiale de l'indice d'érosivité annuel a fluctué entre 228 et 386 MJ mm ha-1 h-1 an-1 avec une moyenne interannuelle de 302 MJ mm ha-1 h-1 an-1, ce qui a sous-estimé de 6% l'indice d'érosivité quantifié selon l'équation universelle révisée de perte de sol. L'érosivité des précipitations est le facteur déterminant du rendement en sédiments avec un degré de fixation différent au cours de l'année. En automne, 68 % de la variance de la production de sédiments s'explique par l'érosivité des pluies, contre seulement 42 % au printemps en raison des changements des conditions du sol, notamment la présence d'une couverture végétale qui protège le sol contre l'érosivité des pluies.
Etude de l’influence des paramètres hydrologiques sur la production de sédiments d’un bassin versant - Cas du bassin versant du barrage de Beni Haroun.
(2020-12-18) Kateb, Zakaria
L’érosion, le transport solide et l’envasement est un processus qui a une influence négative a qui sont confrontés les barrages. Le barrage de Beni Haroun est le plus grand enAlgérie, avec ces installations de transferts, il alimentera 7 willayas à l’Est de l’Algérie. Ce dernier ne fait pas exception face aux problèmes d’érosion et du transport solide, pour cetteraison, il est essentiel d’étudier son bassin versant et tous les paramétres qui ont une influencesur les apports arrivant au barrage. Le modèle SWAT a été utilisé pour quantifier les apports liquides et les apports solides ainsi que d’identifier les points vulnérables en utilisant deux scénarios; l’un a l’aide des données des bases mondiales et l’autre en utilisant la télédétection et la cartographie numérique des sols, dans le but de cerner le type de données nous permettant d’aboutir aux meilleurs résultats. En général le modèle dans les deux scénarios a réussit à reproduire fidèlement le cycle hydrologique dans le bassin versant du barrage de Beni Haroun. Néanmoins le 2ème scenario avait donné le meilleur résultat car la simulation du ruissellement dans chaque sous-bassin dumodèle SWAT après calibration montre qu'il y a une équivalence entre les résultats de simulation du ce scenario avec ceux de l'ANRH, avec un ruissellement de 35.50 à 100.50 mm/an par contre lors du 1er scénario il est de 11.67 à 39.26 mm/an.. Même constatation a été faite en ce qui concerne la simulation des débits solides où le taux d’érosion de chaque sous-bassin selon le 2ème scenario (meilleur résultat) était entre 0.226 t/ha et 2.126 t/ha correspondant un taux d’érosion total sur le bassin versant de 3944.835 t/km²/an, alors que le 1ier scénario avait donné un taux d’érosion de chaque sous-bassin de 0.015 t/ha à0.647 t/ha pour un taux d’érosion total de 394.51 t/km²/an.. Ces résultats indiquent que les données obtenues à l'aide de la télédétection et de la cartographie numérique des sols fournissent une meilleure représentation du bassin versant du barrage de Beni Haroun et une meilleure modélisation hydrologique.

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