Évaluation des risques de la pollution des eaux et vulnérabilité de la nappe alluviale à l’aide des données spatiales. Cas de la plaine de Sidi Bel Abbès (nord-ouest algérien) Assessing water pollution risks and groundwater vulnerability using spatial data. Case of the Sidi Bel Abbes plain (North-West Algeria)

Résumé

En raison d’une forte croissance démographique et d’une évolution des modes de consommation, on se retrouve face à une augmentation rapide des volumes de déchets qui engendrent des risques pour la qualité des eaux dans la plaine de Sidi Bel Abbès. L’étude réalisée porte sur l’évaluation des risques de pollution ainsi que la cartographie de la vulnérabilité de la nappe alluviale à la pollution. Une première étape de l’étude consiste à utiliser des données spatiales du capteur algérien ALSAT-2A à haute résolution (2,5 m) pour l’identification et la cartographie des sources de pollution des eaux d’origines urbaines et industrielles. Ces données offrent la possibilité d’augmenter la rapidité et la précision de cette cartographie. Une deuxième étape vise la protection des ressources en eau contre les sources de pollution. Cette préservation est essentielle, particulièrement dans les zones semi-arides où l’eau souterraine constitue une importante source hydrique. La cartographie de la vulnérabilité de la nappe alluviale à la pollution est utile pour connaître les zones qui nécessitent une protection. La cartographie est faite en appliquant la méthode DRASTIC basée sur sept paramètres physiographiques et hydrogéologiques obtenus à partir des données de télédétection (MNT) et des données exogènes (lithologiques, pédologiques, pluviométriques, hydrogéologiques). La zone d’étude est la plaine de Sidi Bel Abbès (1 166 km²) au nord-ouest algérien. Il s'agit d'une cuvette à remplissage quaternaire. Le choix de la zone est lié à l’existence d’une unité hydrogéologique (nappe alluviale); c’est une zone à haute valeur agricole et où il y a une multiplication des sources de pollution des eaux. Les résultats obtenus traduisent le risque de pollution des ressources en eau (nappe alluviale, eaux du barrage de Chorfa et oued Mekerra) par des sources variées, urbaines et industrielles, notamment le centre d’enfouissement technique et les eaux usées industrielles. L’écoulement des eaux polluées vers le barrage de Chorfa dégrade la qualité de ces eaux. En décembre 2016, les eaux de ce barrage étaient très polluées et présentaient un résidu sec de 1 940 mg∙L^-1, l’oxygène dissous de 66,5 %, le NH₄ de 2 mg∙L-¹, le nitrite de 0,22 mg∙L^-1 et le phosphore de 0,51 mg∙L^-1. Les eaux de l’oued Mekerra analysées en 2010 étaient de très mauvaise qualité : demande biochimique en oxygène (DBO₅) de 41,296 t∙a^-1, demande chimique en oxygène (DCO) de 123,465 t∙a^-1, azote total de 3 193 t∙a^-1 et phosphore total de 2 342 t∙a^-1. Étant donné la connexion permanente entre l’oued et la nappe, on assiste à une détérioration de la qualité des eaux souterraines. Face à cette dégradation, une carte de la vulnérabilité a été réalisée afin de distinguer les zones de forte vulnérabilité en vue de prendre les dispositions de protection nécessaires. Ces zones représentent 34 % de la surface de la nappe alluviale.

Mots-clés :

• sources de pollution,
• mages ALSAT-2A,
• vulnérabilité,
• plaine Sidi Bel Abbès,
• ressources en eaux

Abstract

Due to strong population growth and changing consumption patterns, we are faced with a rapid increase in the volumes of waste that create risks for water quality in the Sidi Bel Abbes plain. The study carried out concerns the assessment of the risks of pollution as well as the mapping of the vulnerability of the alluvial groundwater to pollution. A first step of the study was the use of ALSAT-2A high resolution (2.5 m) Algerian sensor spatial data for the identification and mapping of pollution sources from urban and industrial waters. These data offer the possibility to increase the speed and accuracy of this mapping. A second step involved the protection of water resources from sources of pollution. This preservation is especially necessary in semi-arid areas where groundwater is the major water source. The mapping of the vulnerability of the alluvial groundwater to pollution is useful to identify the areas that require protection. The mapping is done by applying the DRASTIC method, based on seven physiographic and hydrogeological parameters from remote sensing data (DTM) and exogenous data (lithological, pedological, meteorological, hydrogeological). The study area is the plain of Sidi Bel Abbes (1 166 km²) in Northwest Algeria. It is a Quaternary depression. The choice of the zone is linked to the existence of a hydrogeological unit (alluvial water table), a zone with high agricultural value and a multiplication of sources of water pollution. The results obtained translated the risk of pollution of water resources (alluvial water and Chorfa dam water, stream Mekerra) by various sources, urban and industrial, including landfills and industrial wastewater. The flow of polluted water towards the Chorfa dam degrades the quality of these waters. The waters retained by this dam in December 2016 were highly polluted and had a dry residue of 1 940 mg∙L^-1, dissolved oxygen of 66.5%, NH₄ of 2 mg∙L^-1, nitrite of 0.22 mg∙L^-1 and phosphorus of 0.51 mg∙L^-1. Stream Mekerra waters analysed in 2010 were of very poor quality: biochemical oxygen demand (BOD₅) of 41.296 t∙a^-1, chemical oxygen demand (COD) of 123.465 t∙a-¹, total nitrogen of 3 193 t∙a-¹ and total phosphorus of 2 342 t∙a-¹. Given the permanent connection between the stream and the groundwater, there is a deterioration in the quality of groundwater. In view of this degradation, a vulnerability map was drawn up to distinguish the zones of high vulnerability in order to take the necessary protective measures; these zones represent 34% of the surface of the alluvial sheet.

Keywords:

• pollution sources,
• satellite images,
• vulnerability,
• Sidi Bel Abbes plain,
• water resources