Étude de l’aptitude des eaux souterraines à l’irrigation par approche géostatistique (Cas de la plaine de AinOussera, Wilaya de Djelfa)

Abstract

La plaine d’Ain Oussera appartient aux hautes plaines algériennes. Elle se trouve au centre du nord du pays, dans la wilaya de Djelfa, entre 2° 15' et 3° 45' de longitude Est et 35° et 35° 40' de latitude Nord. Elle se trouve à environ 200 km au sud d'Alger, et couvre une superficie d'environ 3795 km². Elle est Caractérisée par un climat semi-aride. Les eaux souterraines de la plaine constituent la principale ressource pour l’irrigation et l’alimentation en eau potable. Le présent travail a pour objectif d'évaluer la qualite des eaux souterraines et l'aptitude de ces eaux à des fins d'irrigation. L’étude hydrochimique a montré que l'abondance relative des principaux cations dans les eaux souterraines de la plaine est : Na+> Mg2+>Ca2+>K+; alors que pour les anions, elle est Cl-> SO42-> HCO3-> NO3-> CO32-. Le diagramme de Piper révèle la présence de quatre faciès chimiques Ca2+-Mg2+-Cl-, Ca2+-Cl-, Ca2+-HCO3- et Na+-Cl-. Dans cette étude, les résultats obtenus ont été interprétés et évalués en utilisant plusieurs indices de la qualité de l'eau d'irrigation tels que le rapport d'adsorption du sodium (SAR) et le pourcentage de sodium (Na%), l'indice de perméabilité (PI), l'indice de bicarbonate de sodium résiduel (RSBC), l'indice de Kelly (KR) et le rapport d'absorption du magnésium (MAR), la salinité potentielle (PS) et l’indice de qualité des eaux d’irrigation de Meireles (IWQI). Les résultats obtenus ont montré que la majorité des eaux de la nappe albienne (Ain Oussera) sont de qualité bonne à acceptable pour l'irrigation. Notons que les eaux de qualité médiocre sont acceptables pour l'irrigation des cultures tolérantes au sel sur des sols bien drainés, mais nécessitent un contrôle préalable de l'évolution de la salinité. Le diagramme de Richards a révélé que la majorité des points d’eau étudiés appartenant aux classes C3-S1 L’analyse de la matrice de corrélation des indices de qualité de l’eau d’irrigation a montré plusieurs corrélations positives significatives entre les différents indices. Une forte corrélation a été observée entre les indices SAR, Na%, KR, PS et PI. L’application de la classification ascendante hiérarchique (CAH) a permis d’identifier trois groupes d’eaux distincts qui diffèrent par leurs valeurs en indices de qualité de l’eau d’irrigation. L'analyse en composante principale (ACP), réalisée sur une matrice de données brutes comportant 9 indices de qualité de l’eau d’irrigation a permis de dégager trois axes principaux (F1, F2 et F3). L’axe F1 (54,23% de la variance) traduit le risque de sodisation des sols. L’axe F2 (26,87% de la variance) traduit l’influence de l'utilisation de l'eau d'irrigation sur la perméabilité du sol. L’axe F3 (14,81 % de la variance) exprime le risque de magnésium. Les résultats de l’analyse géostatistique montrent que le modèle qui ajuste au mieux les valeurs des indices (Na (%), RSC, PI, RSBC, MAR, KR et IWQI) est le modèle sphérique. Tandis que les valeurs des indices SAR et PS sont ajustés au modèles théoriques exponentiel et gaussien respectivement. La cartographie par krigeage des indices (SAR, Na%, RSC, PI, RSBC, MAR, KR, PS et IWQI) a permis de mettre en évidence le comportement spatial de ces indices. Les cartes thématiques obtenues constituent des outils de décision importants et nécessaire notamment pour la gestion et la protection des eaux souterraines de la plaine.