Hydrogéologie de la haute Saoura (Sahara nord occidental)

107 Pages·2016·5.27 MB·French

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4 ,
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MINISTERE DE L'INDUSTRIE ET DE L'ENERGIE
DIRECTION DES MINES ET DE LA GEOLOGIE
SERVICE GEOLOGIQUE
(NOUVELLE SERIE)
BULLETIN N° 43
HYDROGEOLOGIE
DE LA HAUTE SAOURA
(Sahara nord occidental)
Par
Michel Alain ROCHE
Docteur en Géologie Dynamique
Chargé de Recherches de l'O.R.S.T.O.M.
PUBLICATIONS DU SERVICE GEOLOGIQUE DE L'ALGERIE
ALGER - 1973

SOMMAIRE
page
INTRODUCTION .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 7
METHODES D'ETUDE .. .. .. .. ., .. .. .. 8
CONTEXTE GEOLOGIQUE .. .. .. .. .. .. .. .. 9
HYDROLOGIE DE L'OUED SAOURA ... .. .. .. .. 10
CHAPITRE 1 : LA NAPPE DU GRAND ERG OCCIDENTAL . .. .. .. 13
CHAPITRE 2 : HYDROGEOLOGIE DE LA VALLEE DE LA SAOURA .. 23
2. 1. Région d'Igli et de Touzdit .. .. .. . 23
2. 2. Région de Mazzer et Acacha .. .. .. 30
2. 3. Région de Béni-Abbés et Ouarourout .. .. .. 36
2. 4. Palmeraies d'El Ouata .. .. .. .. .. 47
2. 5. Palmeraies d'Anefid, Aguedal et El Beïda .. .. .. .. 61
2. 6. Inféro·flux de l'Oued Saoura 66
CHAPITRE 3 : HYDROGEOLOGIE DES FORMATIONS HAMADIENNES 73
3. 1. Hydrogéologie de la Hamada du Guir .. .. .. .. .. .. .. .. 73
3. 2. Hydrogéologie de la Petite Hamada .. .. .. .. .. .. .. 77
(;HAPITRE 4 : HYDROGEOLOGIE DES MONTS D'OUGARTA .. .. .. 79
CONCLUSION ... ... ... ... ... ... ... '" ... ... ... ... .. .. .. .. 85
- Alimentation et causes des différences de débit des nappes d'eaux souter-
raines de la Haute Saoura .. .. .. .. 85
- Exploitation des ressources .. ., .. 86
PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES.. 88
BIBLIOGRAPHIE .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 89
PLANCHES HORS-TEXTE
..
1

~
1
Introduction
Dans la région de laHaute Saoura, comme dans Avant d'aborder l'étude de ces nappes, les mp-
bien d'autres au Sahar"a, les principales ressources thodes de travail seront exposées ainsi que les
économiques demeurent la culture irriguée pour les principaux traits dela géologie régionale et de l'hy
sédentaires et l'élevage pour les nomades. Or, ce drologie desurface. Cesdonnées sonten effet néces
n'est que dans une extension et surtout une ratio saires à la compréhension de l'hydrogéologie de la
nalisation de ces deux activités que la région pos Haute Saoura.
sède quelques chances de développement. En pays
Nous tenons à remercier ici particulièrement M.
désertique, enc~re plus que partout ailleurs, toute Marçais, J., Directeur du Centre de Recherches
entreprise est conditionnée parle problème primor sur les zones arides, M. Rodier, J" Directeur du
dial de l'eau. Si l'on envisage un développement Service Hydrologique de l'O.R.S.T.O.M. et M.
économique régional, la première action à entre Conrad, G., Docteur ès-Sciences, grâce auxquels
prendre est un inventaire systématique des ressour la réalisation de cette étude a été possible. Nous
ces hydrauliques. remercions en outre M. Merabet, O.," Chef du
Service Géologique de l'Algérie, qui a bien voulu
Dans ce but, le Centre de Recherches sur les publier les résultats hydrogéologiques dans le Bul
zones arides entreprit en 1963 la réalisation d'un letin du Service Géologique de l'Algérie.
programme d'études hydrogéologiques dans la Sa
oura (fig. 1). Deux missions furent effectuées : la
première eut lieu d'octobre 1963 à avril 1964, la
seconded'août à novembre 1964. Cet ouvrage résu
me les connaissances acquises alors sur les trois
ensembles aquifèresde la région.
- Al'est del'Oued Saoura, la nappephréatique
du Grand Erg Occidental représente les ressources
souterraines les plus importantes. La zone drainée
par la Saoura a été plus particulièrement étudiée.
Les eaux de cette nappe alimentent les terrasses
de la rive gauche de la vallée où sont implantées
les palmeraies, l'essentiel de la vie régionale s'y
trouve concentrée. L'examen de l'inféro-flux de
l'Oued n'est pas dissociable de l'étude de cette
nappe.
30"
- A l'ouest, une nappe libre est contenue dans
les terrains mio-pliocènes de la Hamada du Guir.
Ses ressources en eaux, extrêmement modestes,
insuffisantes au développement des palmeraies,pro •TlndQuf ln Salah
• 1.:'
fitent seulement sur sa bordure orientale à quel TID'~\:.
ques nomades.
- Enfinles Monts d'Ougarta recèlent trois uni
tés aquifères, en partie libres, en partie captives,
dans les grès et quartzites cambro-ordoviciens."
Quelques points d'eau, quelques petites palmeraies
disséminées permettent à ùne population isolée de
subsister dans cette région très déshéritée. F"...:.~. 1. Carte de situation de la. r~gic-n étudiée.
8 M. A. ROCHE
Méthodes d'étude 65.104
rs = ----. Elle permet d'estimer rapidement
p
L'étude régionale comprend deux phases
lavaleurdes résidussecs.
- Une étude globale des ressources en eaux Au Centre de Recherches Géodynamiques de
comportant la mise au point d'un inventaire des Thonon-les-Bains 120 eaux ont été analysées. Le
points d'eau. Cet inventaire représente la partie la sodium et.potassium ont été doséspar photométrie
plus importante des travaux. Les observations et de flamme et les autres ions par volumétrie : le
mesures portent sur les conditions de gisement, la calcium et magnésium par le complexon, les chlo
profondeur et la cote piézométrique, les débits, la rures par le nitrate mercurique, les sulfates par
physico-chimie des eaux. le chlorure de baryum après passage sur colonne
de résine, les carbonates et bicarbonates par l'acide
L'étude physico-chimique des eaux a été menée sulfurique.
en partie à Béni-Abbès avec des mesures de résis Le degré hydrotimétrique est défini par dh = 5
tivité, de résidus secs et de pH et des dosages des (rCa + rMg) et l'indicede déficit chloro-alcalinpar
chlorures par volumétrie (nitrate d'argent). Une ra - rNa.
corrélation entre les résidus secs (en mg/l) et les L'échelle de potabilité de H. Schoeller (1937),
résistivité p (18°C en n. cm), déterminée expéri spécialement conçue pour les zones arides, aétéuti·
mentalement (fig. 2), a pour équation lisée.
~ooo_ Résidusec180' C. (mg/I)# Résistivit6é518."10c'.(U.cm)
'''''0
'000
'0
\000
r
f
0·;'-0-,*,Ooo--':200~"i!;;Oo,-.":~o-"'ooi;-'---..*oo;--T,7bo;;-.ooo':;;''-;!;9:x,;;---;;';"';"--c,;-!;;:c.,;;--7,1200;"-;,t::h,,""""""-:!;~;;;---::';"';"--cIOOO,f,;';;--"';,700:0::--:1:800:;0',....-:,=Ooo::--"".Ooo:O::--:.=;oo.,....-,=ioo::::-"':'.>ooO:;,'......,.'*iQo=-
R~sislivilé (l!.cm)
.,~. 2. Corrélatic~entre le résidu sec et la canduc,ivité électrique des eaux
souterra.ines de la Hilute-Saoura.
HYDROGEOLOGIE DE LA HAUTE SAOURA 9
Les analyses isotopiques de l'oxygène et du tri 0,183 Q
=
tium ont été effectuées au Laboratoire de Géologie li. log dans laquelle t est le
Dynamique deParis suivant lesprocédés classiques. T t'
temps écoulé depuis le début du pompage, t' le
Le contexte morphologique et géologique avait
temps écoulé depuisl'arrêt. Sur papier semi-Iogari
déjà fait l'objet de nombreuses reconnaissances.
thmique la droite obtenue permet de calculer la
Seules ont été précisées des coupes du Néogène et
0,183 Q
du Quaternaire, en raison de l'importance hydro = ----
transmissivitéT
géologiquede ces terrains.
c
- Une étude expérimentale des nappes par es Dansl'interprétation de ces trois types de graphi
sais de pompage, visant à la détermination des ques, il a été tenu compte de l'effet de capacité du
transmissivités et des débits de la nappe. puits sur la dépression du niveau piézométrique, en
En régime de non-équilibre, la méthode graphi appliquantà l'emploi des formules la condition res
que d'approximation logarithmique de H. Cooper trictive
et C. Jacob, donnant le rabattement en fonction du
logarithme du temps, a pour expression t > 25 ---, ou t' pour la remontée.
T
0,183 Q 2,25 Tt
log Contexte Géologique
T
Les études géologiques au Sahara nord-occidental
li. est le rabattement observé à l'instant t, en m, ont été menées principalement par N. Menchikoff,
Q le débit constant de pompage, en m3/s, A. Poueyto, G. Petter, D. Le Maître (1952), Cl.
Pareyn (1962) pour le Paléozoïque et par H.
T la transmissivité, en m2/s,
Schoeller (1945), ]. Dresch (1951), H. Alimen
t le temps écoulé depuis le début du pompage,
(1952-1967), J. Chavaillon(1956-1964), G. Conrad
en s,
(1959-1969) pour les formations hamadiennes et
x la distance du piézomètre à l'axe du puits, les dépots quaternaires. Les rapports entre les ter
en m, rains tertiaires et quaternaires ont fait l'objet d'une
étude détaillée (fig. 3) de G. Conrad et M. A. Ro
S le coefficient d'emmagasinement.
che (1965). La cartegéologique (pl. 1) est une
Sur papier semi-Iogarithmique, le coefficient an synthése de ces travaux.
0,183 Q
= Le substratum de la région est formé d'assises
guiaire a de cette droite est donné
paléozoïques allant du Cambrien au Viséen. Tou
T
tefois dans les Monts d'Ougarta, au coeur des anti
par l'accroissement de li. dans un cycle logarithmi
clinaux, apparaissent des rhyolites présumées infra
que. Dans ce cas log t = 1 et
cambriennes mais peut-être plus anciennes. Ces ter
0,183 Q 0,183 Q rains ont été modérément plissés par l'orogénèse
tga = = c d'où T hercynienne. Les structures sont représentées par
T c des plis larges, parfois légèrement dissymétriques
mais sans aucun déversement ou plissotement. Les
En début de pompage, le débit oscille légère
directions des axes des plis varient de SSE - NNW
ment et il semble alorspréférable de tracer ladroite
il E-W. Les pendages sont faibles, de 30° à 10° en
du rabattement spécifique en fonction du logari
moyenne. Les failles et flexures, rares et localisées,
thme du temps
sont peuimportantesdans la couverture. L'orogénè
li. 0,183 Q 2,25 T se ne s'est pas accompagnée ici de métamorphisme
-- - (log + log t) ou d'une induration importante des sédiments. Les
Q T grès, en particulier, ontconservéleurporosité d'ori
gine. On observe par contre une fissuration très
0,183
= ---- développée des grès, des quartzites et des calcaires
pour laquelle T
etparfois une schistosité defracturedanslesargiles.
c
Le Mio-Pliocène (ng), recouvert du Plio-Villa
La remontée a aussi été étudiée en appliquant la franchien (pv)constituelaHamada du Guir (fig. 3).
formule Au sud du km 30, le Plio-Villafranchien représente
..
la
M. A. ROCHE
seulement la base dè la Petite Hamada, la partie Hydrologie de l'Oued Saoura
supérieure étant du Villafranchien supérieur (q1). "o·
Ces terrains reposent en discordance surle Primaire L'oued Saoura commence à 19li au confluent du
dont ils comblent les vallées paléogènes et sont Guir et de la Zousfana, descendus respectivement
recouverts par le Grand Erg Occidental à l'est de du Haut Atlas marocain et de l'Atlas Saharien
la vallée de la Saoura. (fig. 4). Les écoulements provoqués généralement
par les précipitations sur le haut bassin, déferlent
Les formations quaternaires occupent de très
plus ou moins loin en aval. Beaucoup atteingnent
grandes surfaces. Elles constituent principalement
une cuvette fermée, la Sebkhet el Melah, par l'in
le sommet de la Petite Hamada, des terrases allu
termédiaire de l'Oued es Souireg qui descend vers
viales étagées, des encroûtements calcaires plus ou
le nord-ouest à la sortie du Foum el Kheneg. Les
moins silicifiés, des ergs, des alluvions récentes
crues de fréquences plus rares se divisent en deux
d'oueds, de sebkhas et des dépôts de pente. L'évo
après ce Foum, une partie des eaux s'écoulant tou
lution du bassin endoréique de la Saoura est une
jours dans l'Oued es-Souireg, l'autre passant dans
succession de phases humides et arides (G. Conrad
l'Oued Messaoud et l'Oued et Tseïbat, pour gagner
1969)
les grandes sebkhasdu Touat.
Au cours du pluvial villafranchien supérieur, (q1
ou Mazzérien), qui correspond à une accentuation
de la pluviosité pendant une longue période, sans
pour autant dépasser le stade semi-aride ou suba
ride, s'organise un réseau hydrographique, présen
tant un aspect proche de l'actuel. Les terrains du
Villafranchien supérieur sont surtout représentés
par des formations essentiellement détritiques du
type de la «haute terrasse de Mazzer », la partie
supérieure de la Petite Hamada et des croûtes cal
caltes.
Après une période de désertification, une plus
modeste révolution climatique se réalise au Quater
~o
naire moyen q2. Le réseau hydrographique s'orga
nise à nouveau et un glacis, emboîté dans le glacis
villafranchien, s'élabore avec formation d'encroû
tements calcaires cependant moins importants que
ceuxdu Villafranchien supérieur.
Après le Pléistocène moyen s'instaure un climat
aride, voire hyperaride, interrompu au Pléistocène
_ r----SIBItHEf
supérieur q3a (ou Saourien) par le «Dernier Plu ElMELAH
vial Saharien» et à l'Holocène q3b (ou Guirien) 20~ O,ESSOUIRlO
par «l'Humide Néolithique ». Au cours du Pléisto
cène supérieur s'édifie, entre plus de 40 000 et
14000 ans B. P., une belle terrasse sableuse de Fig ~
25 à 30 m avec intercalations lacustres. A l'Holo HYDROORAPHIEETPLUVIDM~TRIE
duballl"d.laSAOURA.1d.1.
cène, le climat devient aride pendant quelques mil perli.OuntduGnndErllOccldenul
lénaires et favorise l'édification des grands ergs
1
sous leur forme massive. Puis une recrudescence \~,
des phénomènes météorologiques provoque sur tout
le Sahara une courte révolution climatique, l'Hu De 1901 à 1967,la période la plus longue sépa
mide Néolithique, qui se traduit par une remontée rant deux crues à Béni-Abbès serait de 2 ans et
des nappes d'eaux souterraines. Des sédiments la demi. Elle se situe entre 1927 et 1929, mais doit
custres, datés entre 6500 et 4000 ans, se déposent être simplement due à une lacune de renseigne
alors en bordure et à l'intérieur de l'Erg, tandis ments. Aussi cette valeur est-elle indiquée pour
qu'une terrasse alluviale emboîtée dans le Saourien donner seulement une limite, probablement par
s'établit dans la valléedela Saoura. excés. Les études de terrain se sont déroulées d'oc-
c=J
Ouaternairerécent
_ ~Ensemble ProfilpisteColomb-Bechar-Adrar pv
Quaternaire ancien
à moyen q1-2 calcaire}
Néogène
continental no HiZGUILMA
~1o~o~o~Villafranchien sup.q1 ~~~:?:~Grèsargilo-calcaire .......... BEN5I1·5ABBES OUAROUROUT !lI7 'L
510
[»}lPlio-Villafranchien'pv ~paléOZOïqUel Echell2e00<ltn
-......:---------
4_ .......... ..... n9
.....
.....
TAMTERT .....
ELBEIDA AGUEDAL ELMAJA
457
455 455 '!:~ .-4.53
.....,......'./'
.....
-.-._._.-._._.-.-......
l _._._._._.-._.-._.-.-.-.-P.ro-f.il-o.u e,!~~!!:!~'!-._.•-
r.
B: Corrélation entre les coupes de la Hamada du Guir et celles de la Petite Hamada
HiZGUILMA
SE NW1SoSE HEDED BABAHAIDA BENI.ABBES OUAROUROUT HoZGUIlLMASRIR ELKlEBIR BOULMANE N-NW 6OOm.
Km 30 l ~ORHABAR
DJORF EL MAZZER ------
ERG BOUOGAB AGUEDAL +-------------------Pro-filp-iste-Co-lom-b-B-ec-har •Adrar ---- --+-
TAFDALT ANEFID
ng soo
'L
400 b: Profil longitudinal N -S de part et d'autre des affleurements primaires du Km 30 2000111 400
Echell.
lJ~UII1Jo'-e eav
Fig. 3 : Profil nord-sud de l'extrémité méridionale de la Hamada du Guir.
Rapports entre les formations tertiaires et quaternaires (d'après G. CONRAD et M.-.A. ROCHE - 1965).
HYDROGEOLOGIE DE LA HAUTE SAOURA 11
tobre 1963 à novembre 1964, sans qu'aucune crue une ou plusieurs crues de forte importance (soit
ne s'écoule dans le Bas Guir, la Basse Zousfana ou plus d'une fois tous les deux ans) se répartissant
la Saoura. Ledernier écoulementremontait àjuillet ainsi :
196.3. Il avait atteint la Sebkhet el Melah et très
J:...1~1~1~1~1-l..1J:...1~1~1~1"'::"1~ltotal
certainement passé dans l'Oued Messaoud. Le sui
vant, defaibleimportance, aeulieu le 11 novembre 1 1 6 1 1 2 1 0 2 11 9 5 40
et s'est arrêté au Foum Marhouma. Cette période
de 16 mois sans crue est la plus longue qui ait été Ce sont donc octobre, novembre, mars et décem
observée de 1952 à 1967. L'avantage de cette coïn bre les mois les plus fréquents pour lesgros écoule
cidence est d'avoir pu mener l'ensemble de l'étude ments.
hydrogéologique sur une périodenon influencéepar
Sur 67 ans, on connaît un minimum de 28 mois
les crues.
au cours desquels se sont produites des crues ayant
Cependant, parmi les oueds sahariens, la Saoura atteintleFoum elKheneg. Il est d'ailleurs probable
est un des plus vivants car des crues, souvent im que la majorité des fortes crues, dont il vient d'être
portantes, s'y produisent fréquemment (1). question ci-dessus, aient atteint aussi le Foum et
même la Sebkhet el Melah pour laquelle on relève
1. FREQUENCES DES MOIS AU COURS DESQUELS LES
seulement 20 mois. Il est en effet àremarquer que
CRUES APPARAISSENT A BENI-ABBES.
de 1952 à 1967, la Sebkhet el Melah a été alimen
Il est préférable de compter le nombre de mois tée 14 fois et en réalité certainement par plus de
plutôt que celui des crues car le plus souvent les 14 crues, ce qui représente plus d'une crue par an.
renseignements disponibles ne permettent pas d'in
Enfin sur ces 67 ans, on connaît seulement 9
dividualiser les écoulements.
crues ayant passé dans l'Oued Messaoud, soit un
A Béni-Abbès, les nombres de mois au cours minimum de 13 tous les 100 ans. Deux auraient
desquels se sont produites une ou plusieurs crues atteint la région de Reggane en octobre 1915 et
de 1901 à 1967 sont les suivants: novembre 1967, 3 ont atteint Bouda (2 en mars,
1 en octobre). Les 4 autres, de plus faible impor
1 1 NID total tance se sont produites en mars (2), décembre (1)
1J017F11M511A2j1M51 J82J28A1j 9s 12021151135 et juillet (1). Là encore, il est probable que ces
chiffres soient assez inférieurs à la réalité et ne
peuvent vraiment indiquer qu'un minimum.
La liste des crues étant certainement incomplète,
les valeurs obtenues sont des estimations par dé 2. TEMPS D'ECOULEMENT
faut.
L'oued Saoura, en aval d'Igli, coule souvent plu
Sur les 67 ans d'observation, il y aurait eu par
sieurs fois au printemps et à l'automne de presque
exemple 22 ans avec une ou plusieurs crues en no
toutes les années avec seulement parfois de très
vembre. Il apparaît que les fréquences maximales
courtes périodes d'interruption. A Béni-Abbès, l'é
sont pour les mois d'automne (novembre, octobre,
coulement continu peut durer plusieurs mois consé
décembre) puis de printemps (mars, mai, avril),
cutifs (supérieur par exemple à 5 mois en 1967
les pluies deces périodes sur les hauts bassinsétant
1968).
généralement seules capables de produire de gros
écoulements. Les fréquences minimales sont pour La durée moyenne d'une crue dans la Haute Sa
juillet et août. oura n'est pas déterminable. A Abadla, d'après J.
Dubrief (1951), la durée moyenne serait de 13,5
On connaît en moyenne au moins 2 mois par an,
au cours desquels apparaissent une ou plusieurs
(1) Les résultats sur le régime hydrologique sont déduits d'une
lf crues. liste des crues établie par J. Dubief (1951) pour la période 1901·1950
et par nous-mêmes pour la période 1951-1%7 grâce en particulier aux
De 1901 à 1967, on note au minimum 40 mois renseignements que nous ont communiqués J. Dubrief, G. Conrad, et
au cours desquels se sont produites dans la Saoura J. Fabre.