Etude hydrogéochimique et gestion de l'aquifère de Complexe Terminal de la cuvette d’Ouargla (SE Algérie)

Abstract

Dans la cuvette d'Ouargla, les ressources en eaux souterraines jouent un rôle essentiel pour répondre aux besoins en eau, qu'il s'agisse de la consommation, de l'irrigation ou de l'industrie. Elles servent de socle au développement socio-économique de cette région aride. La présente étude se focalise sur l'hydrogéochimie et la gestion des eaux souterraines du complexe terminal (CT). Elle repose sur l'exploitation des données collectées auprès de différentes agences hydrauliques locales, ainsi que sur des campagnes de mesures hydrochimiques, piézométriques et hydrodynamiques réalisées dans le cadre de cette étude. L'analyse des données hydrogéologiques a révélé que le sous-sol d'Ouargla renferme trois principaux aquifères. Il s'agit de l'aquifère superficiel, de l'aquifère du complexe terminal (CT) et de l'aquifère de continental intercalaire (CI). Le complexe terminal se compose de deux horizons aquifères distincts. Le premier est le mio-pliocène, constitué de graviers et de sables dans une matrice argileuse. Le second est le sénonien, principalement constitué de calcaire. L'étude hydrochimique s'appuie sur l'exploitation des résultats d'analyses de 64 échantillons en 2017 et 30 échantillons en 2020. Elle révèle que les eaux du complexe terminal (CT) sont fortement minéralisées et très dures, avec des concentrations en éléments majeurs souvent supérieures aux normes recommandées par l'OMS. De plus, l'utilisation de la méthode de l'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) a permis de classer la qualité de l'eau en trois catégories : médiocre, très médiocre et impropre à la consommation. L'évaluation des risques liés à la consommation de fluor et de nitrates a montré que 100 % des échantillons présentaient un risque pour les enfants, tandis que les risques étaient de 66,7 % pour les femmes et 53,3 % pour les hommes. Les enfants étaient plus vulnérables en raison d'une exposition potentielle à des éléments non cancérigènes (NO3- et F-). En ce qui concerne l'évaluation de la qualité de l'eau pour l'agriculture, en se basant sur les paramètres les plus pertinents tels que CE, SAR, Na%, KR, RSBC, MR and PI, les eaux du CT ne conviennent pas à l'irrigation. Cependant, elles pourraient être utilisées dans des sols très perméables avec un bon lessivage, et pour des cultures tolérantes au sel. L'analyse chimique des eaux souterraines à travers le diagramme trilinéaire de Piper révèle la prédominance des faciès Mg-Na-SO4 et Mg-Na-Cl. De plus, les diagrammes de Gibbs, les rapports chimiques, les indices de saturation et l'analyse en composantes principales (ACP) indiquent que la chimie des eaux souterraines est influencée par la dissolution d'évaporites et les processus d'échange ionique, qui sont des facteurs déterminants de la salinité des eaux souterraines. Le modèle établi pour la gestion des eaux dans la région indique que le prélèvement actuel à partir de l'aquifère du Complexe Terminal (CT) s'élève à environ 42 Hm 3 en 2023. En appliquant le scénario de référence, il est estimé que les volumes prélevés à partir du CT d'ici 2050 atteindront environ 88 Hm3, avec une allocation de 103 405 m3/j.

وفي حوض ورقلة، تلعب موارد المياه الجوفية دورا أساسيا في تلبية الاحتياجات المائية، سواء للاستهلاك أو الري أو الصناعة. وهي بمثابة أساس للتنمية الاجتماعية والاقتصادية لهذه المنطقة الجافة. تركز الدراسة الحالية على الخصائص الهيدروجيوكيميائية وإدارة مياه الطبقة المائية للمركب النهائي Complexe Terminal (CT) وتعتمد الدراسة على استخدام البيانات التي تم جمعها من مختلف الوكالات الهيدروليكية المحلية، وكذلك على حملات القياس الهيدروكيميائية والبيزومترية والهيدروديناميكية التي تم تنفيذها كجزء من هذه الدراسة. كشف تحليل المعطيات الهيدروجيولوجية أن باطن أرض ورقلة يحتوي على ثلاث طبقات مياه جوفية رئيسية المتمثلة في: طبقة المياه الجوفية السطحية، وطبقة المياه الجوفية Complexe Terminal (CT) وطبقة المياه الجوفية للمتداخل القاري (CI) تتكون طبقة المياه الجوفيةCT من آفاقين متميزتين. الأول هي طبقة ميو-بليوسين، الذي يتكون من الحصى والرمال في مصفوفة طينية. والثاني هي طبقة السينوني، ويتكون بشكل رئيسي من الحجر الجيري. وتعتمد الدراسة الهيدروكيميائية على استغلال نتائج تحليل 64 عينة عام 2017 و30 عينة عام 2020. وتكشف أن مياه الطبقة الجوفية (CT) Complexe Terminal شديدة التمعدن وشديدة القساوة، مع تركيزات العناصر الرئيسية في كثير من الأحيان أعلى من المعايير التي أوصت بها منظمة الصحة العالمية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام طريقة مؤشر جودة المياه (WQI) جعل من الممكن تصنيف نوعية المياه إلى ثلاث فئات: سيئة، سيئة للغاية، وغير صالحة للاستهلاك. وأظهر تقييم مخاطر استهلاك الفلورايد والنترات أن 100% من العينات تشكل خطراً على الأطفال، في حين بلغت المخاطر 66.7% للنساء و53.3% للرجال. كان الأطفال أكثر عرضة للخطر بسبب التعرض المحتمل للعناصر غيرمسرطنة (-NO3 وF-). فيما يتعلق بتقييم جودة المياه المخصصة للزراعة، استنادًا إلى المعايير الأكثر صلة مثل CE وSAR و%Na وKR وPI وRSBC وMR، فإن مياه CT غير مناسبة للري. ومع ذلك، يمكن استخدامها في التربة شديدة النفاذية ذات التصريف الجيد، وفي المحاصيل التي تتحمل الملوحة. يكشف التحليل الكيميائي للمياه الجوفية من خلال مخطط Piper الثلاثي عن غلبة السحنتين -Mg Na-SO4 وMg-Na-Cl. بالإضافة إلى ذلك، تشير مخططات Gibbs والنسب الكيميائية ومؤشرات التشبع وتحليل المكونات الرئيسية (PCA) إلى أن كيمياء المياه الجوفية تتأثر بعمليات انحلال المتبخرات والتبادل الأيوني، وهي عوامل تحدد ملوحة المياه الجوفية. يشير النموذج الذي تم وضعه لإدارة المياه في المنطقة إلى أن السحب الحالي من طبقة المياه الجوفية في المجمع النهائي يبلغ حوالي 42 هكتومتر مكعب في عام 2023. وبتطبيق السيناريو المرجعي، تشير التقديرات إلى أن الكميات المسحوبة من المجمع النهائي بحلول عام 2050 ستصل إلى حوالي 88 هكتومترمكعب في عام 2050، بتخصيص 103,405 مترمكعب/يوم.