Simulations couplées, déterministe et stochastique, des écoulements superficiels et souterrains

Abstract

La ressource en eau dans le bassin du Haut Chéliff situé au sud-ouest d’Alger en climat semi-aride, constitue le facteur limitant pour tout essor économique, à cet effet, la connaissance de l'adéquation entre les conditions hydrologiques et la disponibilité en eaux de surface et souterraines est indispensable pour tout plan de développement. La modélisation hydrologique et hydrogéologique est devenue un moyen incontournable pour l’aide à la décision en matière de bonne gestion des ressources en eaux notamment en présence de scénario de changement climatique et de la croissance démographiques. La modélisation des écoulements superficiels de ce bassin donne des résultats acceptables pour le GR2m et GR4j avec un coefficient de Nash de 80,1% et de 82.7%. Ces résultats sont validés par la corrélation des débits simulés et observés avec un R de 87% et 88% pour le GR2m et le GR4j, respectivement. Cette robustesse indique l’adaptation des modèles GR dans les bassins méditerranéens à climat semi-aride. La nappe libre contenue dans un remplissage d’âge Mio-Plio-Quaternaire représente un potentiel hydrique très important de la plaine du Haut Chéliff. Pour approfondir la connaissance de fonctionnement hydrogéologique de cet aquifère. L’approche choisie s’appuie sur la résolution séquentielle du problème direct et inverse. Dans le cas du problème direct, les simulations d'écoulement en régime permanent ont révélé la persistance d'écarts importants entre les niveaux piézométriques mesurés et calculés ce qui indique l'hétérogénéité de l'aquifère. La zonation de la conductivité hydraulique et de la recharge fournie par la méthode directe, est ensuite introduite dans la méthode inverse. Cette dernière, outre sa rapidité et sa convergence, a permis de réduire les disparités entre la piézométrie mesurée et calculée. La carte de répartition de la conductivité a montré que les valeurs élevées, se situent dans les secteurs centre et nord-ouest, tandis que les valeurs faibles se trouvent dans les zones est, nord et sud de la plaine. Le calcul du bilan des flux de la nappe par le modèle inverse a montré que la recharge par les pluies constitue la principale entrée dans l’aquifère avec 462481.59 m3/j. L’exutoire le plus important de l’aquifère est l’oued Chélif avec un débit de 627230.07 m3/j. Une analyse de sensibilité a montré comment la partie ouest de la région d’étude réagit de manière similaire aux changements de conductivité hydraulique et de recharge