ETUDE DE LA QUALITE DES EAUX DU SYSTEME AQUIFERE D’EL KHAIRAT (ENFIDHA, TUNISIE)

1. 16-20 Decembre 2009 Congrès International Géo Tunis 2009 ETUDE DE LA QUALITE DES EAUX DU SYSTEME AQUIFERE D’EL KHAIRAT (ENFIDHA, TUNISIE) Mouna Ketata1, Moncef Gueddari1 et Rachida Bouhlila2 1Faculté des Sciences de Tunis. 2Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis.

2. INTRODUCTION • Loin de constituer un phénomène généralisé, la surexploitation touche les eaux souterraines dans les régions aux climats semi-arides et arides. • La lutte contre la surexploitation des eaux souterraines et la préservation de la qualité de ces eaux sont assimilables à une gouvernance durable de ces ressources. • L’exploitation des eaux souterraines est traditionnellement extensive et s’attache encore souvent à découvrir et à utiliser des ressources nouvelles. • Cette exploitation doit devenir moins agressive pour les milieux naturels, plus économe, et à l’échelle du système aquifère, permettre la multiplication des utilisations en veillant à préserver la ressource, que ce soit dans son volume ou dans sa qualité.

3. INTRODUCTION • Le recours aux ressources nouvelles doit être concerté et doit tenir compte du droit des générations futures : la gestion doit intégrer le long terme. • L'exploitation des ressources en eau conventionnelles en Tunisie atteindra ses limites dans un proche avenir. • Consciente de cette situation, la Tunisie s'est engagée dans une stratégie qui consiste à développer la ressource et assurer une meilleure maîtrise de la demande dans les divers secteurs socio-économiques.

4. OBJECTIFS • Évaluer la qualité des eaux du système aquifère d’El Khairat • Vérifier leur conformité aux normes nationales et internationales.

5. CADRE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE

6. LOCALISATION DU SECTEUR D’ETUDE

7. CADRE CLIMATIQUE • Un climat plutôt continental, avec un été chaud et sec et un hiver froid et humide. • Les températures moyennes journalières varient de 11°C en hiver (janvier) à 28°C en été (Août). • La pluviométrie moyenne interannuelle est de l’ordre de 353 mm.

8. CADRE GEOLOGIQUE • Oligocène • Oligocène< • Oligocène > • Néogène • Aquitanien • Burdigalien • Langhien-Tortonien • Messinien • Langhien-messinien indifférenciés • Mio-Pliocéne • Quaternaire • Tyrrhénien • Eboulis • Alluvions récents

9. CADRE HYDROLOGIQUE

10. CADRE HYDROGEOLOGIQUE Seuil de Ain Garci Unité Ain Garci Unité Enfida-ville

11. Recharge artificielle des eaux de crues provenant du bassin versant d’Oued El Khairat l’infiltration des débits de trop plein des sources qui émergent au niveau du piedmont de Djebel El Garci SYSTEME AQUIFERE D’EL KHAIRAT le déversement des eaux du Mio-pliocène de la bordure Sud l’infiltration directe des eaux de pluie • Exutoires naturels • Mer méditerranée • Aires d’évaporation • Exutoires artificiels • Puits • Forages

13. BARRAGE L’événement le plus important ayant influencé le niveau piézomètrique de la nappe est la fermeture d’Oued El Khairat par la construction du barrage. Ce barrage a été conçu pour régulariser les apports de l’Oued qui constituent la principale source d’alimentation de la nappe. Cette situation nous amène à distinguer deux situations du niveau piézométrique : avant et après la construction du barrage.

14. Construction du barrage La nappe a été privée de 62 % de ses ressources renouvelables + 90 % des ressources de l’entité Aïn Garci + 50 % des ressources de l’entité Enfidha + une exploitation intensive des ressources Baisses piézomètriques inquiétantes Recharge artificielle • Le dénoyage quasi-total des crépines des forages • Un assèchement complet de tous les puits de surface dans l’entité Aïn Garci • Une intrusion du biseau salin au niveau de l’entité Enfidha apport d’une sécurité d’approvisionnement de la nappe

15. EXPLOITATION Les premiers niveaux sont faiblement exploités avec un volume de 0,21 Mm3 en l’an 2000. Pour les niveaux plus profonds, l’exploitation par forages a atteint 3,88 Mm3 en l’an 2004 répartis entre les entités de Ain Garci et d’Enfidha-ville. L’exploitation totale de cette nappe pour la période 1986-2004, est marquée par une importante augmentation du débit, qui passe de 2,75 Mm3/an en 1986, à 3,98 Mm3/an en 2004.

16. QUALITE DES EAUX DES NAPPES DU SYSTEME AQUIFERE D’EL KHAIRAT

19. METHODOLOGIE ANALYSES AU LABORATOIRE Paramètres physico-chimiques Température, pH, salinité, conductivité et oxygène dissous Éléments majeurs Cl-, SO42-, HCO3-, Mg2+, Ca2+, Na+ et K+. Nitrates

20. Paramètres physico-chimiques • Les températures mesurées in situ oscillent entre 18.5 et 25.5°C. Les plus faibles valeurs caractérisent les puits de surface et les forages peu profonds. • Les eaux de la nappe phréatique sont neutres à légèrement alcalines avec un pH variant de 7.5 à 8.5 et pouvant atteindre 9.8 dans les eaux de la nappe profonde. • Les teneurs en oxygène dissous sont comprises entre 2.6 et 5.5 g/l. • La salinité des eaux de la nappe profonde d’Oued El Khairat varie de 0.1 à 2.5 g/l et celle des eaux de la nappe phréatique oscille entre 0.7 et 4.3 g/l.

22. Nappe phréatique Nappe profonde % % NO3- (mg/l) NO3- (mg/l) Les nitrates sont présents dans les eaux du système aquifère d’El Khairat avec des teneurs variant de 0.08 à 29 mg/l pour la nappe phréatique et de 0.04 à 22.36 mg/l pour la nappe profonde. Les valeurs les plus fréquentes sont comprises entre 0 et 5 mg/l.

23. La représentation de la composition chimique des eaux du système aquifère d’El Khairat dans le diagramme de Piper, montre, aussi bien pour la nappe phréatique que pour la nappe profonde, la prédominance du faciès hydrochimique du type sulfato-chloruré calci-sodique.

24. Possibilité d’utilisation des eaux pour la consommation humaine

25. Pour la plupart des échantillons, les pH sont en dessous des valeurs maximales admissibles fixées par l'OMS (5-9) et de la norme NT.09.14 (6.5-8.5). • Quatre forages présentent cependant des valeurs qui dépassent de peu cette norme ; il s'agit des forages F4, F7, F13 et F14.

26. P9 NT.09.14

27. NT.09.14

28. NT.09.14 Les concentrations de sulfates sont nettement supérieures à la teneur limite admissible (250 mg/l) fixée par l’OMS. Néanmoins, l’ion sulfate étant l'un des anions les moins toxiques (OMS, 1998).

29. NT.09.14

30. NT.09.14

31. NT.09.14

32. Possibilité d’utilisation des eaux pour l’irrigation

33. La salinité est à l’origine des risques salins liés à une présence excessive de sels, quelle que soit leur nature ; elle se mesure aisément par la conductivité électrique de l’eau ramenée à 25°C. • La conductivité et le SAR (United States Salinity Laboratory Staff, 1954) sont les paramètres retenus pour caractériser la qualité des eaux souterraines utilisées pour l’irrigation. • Même en cas de faible salinité totale, une concentration relative excessive en sodium (risque alcalin) peut provoquer la dispersion des minéraux argileux et entrainer une dégradation de la structure du sol (Marc Soutter, André Mermoud et André Musy, 2007).

34. Le risque alcalin est caractérisé par le rapport d’absorption du sodium qui met en rapport les concentrations (méq/l) en sodium (facteur de dispersion) et en calcium et magnésium (agents de floculation) selon : SAR (Sodium Absorption Ratio) = Na+ / (√Ca2+ + Mg2+/2)

36. En considérant le deuxième paramètre (conductivité), la majorité de ces eaux souterraines appartiennent à la classe (C3) à l’exception des eaux captées au niveau des puits P9, P11 et P18 qui appartiennent à la quatrième classe (C4). • Les eaux captées par ces trois puits présentent une forte salinité et ne conviennent pas à l’irrigation, en conditions ordinaires, mais peuvent être utilisées dans des conditions spéciales : sols perméables, drainage adéquat, application d’un excès d’eau pour les besoins du lessivage. • Le reste des puits captent des eaux de salinité élevée ne pouvant pas être utilisée pour l’irrigation d’un sol à drainage restreint. Même en cas de drainage adéquat, un mode de culture approprié et un choix des plantes en fonction de leur tolérance au sel s’imposent.

37. CONCLUSIONS Les eaux souterraines du système aquifère d’Oued El Khairat se caractérisent par une bonne homogénéité de facies hydrochimique. Dans l’ensemble, il s’agit d’un facies de type Na-Ca-Cl-SO4. La comparaison des résultats d’analyse (paramètres physico-chimiques, des éléments majeurs et des nitrates) avec les normes tunisiennes de potabilité (NT.09.14) montre que les eaux du système aquifère d’El Khairat présentent des concentrations relativement conformes aux normes. Ces eaux peuvent être utilisées pour la consommation humaine avec quelques restrictions.

38. En se basant sur les valeurs du SAR et de la conductivité, les eaux de la nappe phréatique du système aquifère d’El Khairat servant à l’irrigation des terres agricoles sont pauvres en sodium et peuvent être utilisées, avec prudence, pour la plupart des sols. • Néanmoins, ces eaux de salinité élevée ne peuvent pas être utilisées pour l’irrigation d’un sol à drainage restreint. Même en cas de drainage adéquat, un mode de culture approprié et un choix des plantes en fonction de leur tolérance au sel s’imposent.

39. MERCI