Doctorat en Hydraulique

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https://dspace.univ-chlef.dz/handle/123456789/305

Département d'Hydraulique

Université Hassiba Benbouali de Chlef, Faculté de Génie Civil et d'Architecture Pole Universitaire Ouled Fares
Chlef, Algérie
Tél : (+213) 027.72.72.38
Fax : (+213) 027.72.72.35

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Amélioration de la prévision des débits des cours d'eau par des modèles hybrides dans le bassin du Cheliff
(Yamina ELMEDDAHI / Salim HEDDAM, 2024-07-22) DIFI, SALAH
Le besoin croissant de prévisions précises et opportunes du débit des cours d’eaux est devenu crucial pour une gestion efficace des ressources en eau, la prévision les risques d’inondations et l’évaluation de leur impact sur l'environnement. Cette thèse explore l'application de modèles avancés d'intelligence artificielle (IA) dans la prédiction du débit des cours d’eaux afin d'améliorer la précision et la fiabilité des méthodes de prédiction existantes. Dans la première phase de l'étude, une approche novatrice est proposée pour prédire les débits quotidiens et mensuels des cours d’eaux, basée sur la Machine d'Apprentissage Extrême (ELM) et l'algorithme métaheuristique de la chauve-souris (Bat-ELM). Les performances du Bat-ELM sont comparées à celles de l'ELM, de la Régression à Vecteur de Support (SVR), de la Régression par Processus Gaussien (GPR), du Réseau Neuronal à Perceptron Multicouche (MLPN), et du Réseau Neuronal de Régression Généralisée (GRNN). Les modèles proposés sont appliqués à l'aide de données provenant de trois stations hydrométriques (Arib Abda, El Ababsa et Oued Lili) dans le bassin du Cheliff, en Algérie. Les résultats démontrent que le modèle hybride Bat-ELM surpasse les modèles standards, en particulier dans la prévision des débits élevés et extrêmes au pas de temps journalier et mensuel. Le Bat-ELM a montré les valeurs les plus élevées du coefficient de corrélation de Pearson (R) et de l'efficacité de Nash-Sutcliffe (NSE), et les valeurs les plus faibles de l'erreur quadratique moyenne (RMSE) et de l'erreur absolue moyenne (MAE). Dans la deuxième phase de l'étude, la possibilité d'améliorer la prédiction de débit journalier a été explorée en utilisant des modèles d'apprentissage automatique tels que MLPNN, GPR, GRN et la Mémoire à Long Terme (LSTM). Un algorithme de décomposition du signal par Transformation d'Ondelettes Discrètes à Chevauchement Maximum (MODWT) est utilisé pour décomposer les séries temporelles de débits quotidiens (Q) et de précipitations (P) en plusieurs sous-séquences. Ces séquences obtenues servent de variables d'entrée pour les quatre modèles d'apprentissage automatique. Le développement du modèle hybride s'appuie sur des données mesurées à deux stations hydrométriques, Bir Ouled Taher et Ponteba Barrage, répartie dans le bassin de Cheliff. Les résultats révèlent que les modèles hybrides basés sur MODWT-GPR atteignant une précision prédictive élevée avec le coefficient de corrélation de Pearson (R) atteignant une valeur de 0,99.
ANALYSE ET PLANIFICATION DES RESSOURCES EN EAU INTER-REGION EN UTILISANT LE MODELE WEAP. SEYBOUSE(ANNABA) ET COTIERS CONSTANTINOIS EST(EL-TARF)
(Ouerdachi Lahbassi / Remaoun Mohamed, 2018-03-21) MANSOURI, SARRA
La zone du Nord-Est Algérien dans sa grande majorité a connu au cours de ces dernières années de profonds changements générés par une croissance démographique, développement industriel intense, pollution des ressources en eau, demande croissante des besoins en eau, incohérence du cadre réglementaire de la gestion des eaux, … La gestion de l'eau dans l’extrême Nord-Est Algérien se pose avec acuité et représente aujourd'hui un défi majeur pour leur développement, les contraintes telles que les faibles accès à l’eau potable et à l’assainissement, la pollution de l'eau, l'assainissement défectueux, la surexploitation des ressources en eau, constituent autant de menaces sérieuses à des pénuries d’eau. Plusieurs études ont été recherchées sur la qualité des ressources en eau superficielles et souterraines de la région (Annaba-El Taref), des diagnostiques sur la pollution des oueds (Seybouse, la Mafragh, Kébir Est ) et la détermination de ces principales causes et exposer les principaux résultats obtenus pour pouvoir proposer des mesures urgentes afin de stopper la dégradation de la qualité du milieu, d'autres recherches impliquent la nécessité d'élaborer une gestion intégrée des ressources en eau en l’occurrence la région d’Annaba. Aucune ne porte sur l’ensemble des usages liés à l’eau sur les bassins versant, la quantification des besoins et les impacts des principaux usages sur les ressources en eau, et mettre en avant la gestion de l'eau transposés à l'échelle de l’inter-région Annaba-El Tarf. Nous tenterons de répondre à cette problématique par l’utilisation du modèle (WEAP). Cette étude est la toute première tentative d'estimation de la demande d'eau et analyse des utilisations multiples et concurrentes de l’hydrosystème dans le bassin d’Oued Seybouse et le bassin versant côtier constantinois Est, de comparaison avec les estimations de stockage d'eau proposées. Le modèle a été appliqué selon, différents scénarii qui reflètent des conditions meilleures et pires de l'offre et de la demande, non seulement pour évaluer le déficit de la demande en eau, mais aussi aider les planificateurs à des alternatives possibles de gestion. La simulation du modèle a montré que la zone d’étude est sensible à une grande pénurie d’eau d’ici 2050, il est possible d'observer une amélioration lors de l’intégration d’autre stratégie de gestion pour un meilleur système d'exploitation.
ANALYSE FREQUENTIELLE DES EVENEMENTS HYDROLOGIQUES EXTREMES DANS L’ALGERIE DU NORD
(Mohamed MEDDI / Hamoudi Abdelamir SAAED, 2021-04-21) KARAHAÇANE, HAFSA
Dans un contexte de changement climatique, des évènements extrêmes climatiques et hydrologiques plus sévères et fréquents sont à prévoir, qui auront des répercussions sur la vie et les activités humaines. Ces phénomènes extrêmes figurent davantage dans les préoccupations des chercheurs en se focalisant sur des approches et des techniques plus innovantes et robustes comme moyens adéquats dans leurs traitements. Un ensemble de 27 indices extrêmes de précipitations et de températures ont été utilisés dans cette thèse. Les relevés journaliers de précipitation (de 1940 à 2013) et de température maximale et minimale (de 1979 à 2013) sont utilisés pour calculer les indices climatiques extrêmes au niveau de 17 stations climatologiques du Nord algérien dont 8 sont situées dans le bassin de l’Algérois. Les tendances linéaires calculées avec un seuil de 10% expriment des tendances significatives à la baisse des indices de précipitations sur l’ensemble des stations analysées. Alors que les indices de températures montrent une hausse significative dans le nombre de jours d'été (SU25) et de nuits tropicales (TR20). L'analyse de corrélation canonique entre les indices climatiques extrêmes et les indices d'oscillations atmosphériques globales (NAO, WEMOI, SOI et AMO) montre que les anomalies détectées dans les indices climatiques extrêmes suivent principalement la variabilité du AMO, SOI et du WEMO. Considérant le caractère complexe des évènements hydrologiques extrêmes, les crues sont décrites par leur durée, volume et débit de pointe. En Algérie, il est commun d’utiliser le plus souvent le concept univarié, en se focalisant séparément sur chacune des caractéristiques des crues. Afin de surmonter les limites de l’approche univariée, une analyse complète des crues a été examinée par une approche multivariée. Cette analyse est réalisée sur 11 bassins versants du Nord algérien affectés par des crues dévastatrices et répétitives. Les étapes complètes d’une analyse fréquentielle multivariée ont été réalisées à savoir : la détection de valeurs aberrantes multivariées, test d'hypothèses multivariées et ajustement de copule. La distribution de Weibull est principalement sélectionnée comme étant la distribution marginale la plus appropriée à la modélisation des quantiles univariée de durée, volume et débit de pointe. Les copules Frank, Clayton et Gumbel sont les plus sélectionnées pour modéliser la structure de dépendance des variables de crues. Les résultats obtenus inhérents à la détermination des débits de pointes, durées et volumes de crue pour différentes périodes de retour sont indispensables à la gestion des ressources en eau, l’évaluation des risques de crues ainsi que le dimensionnement des ouvrages hydrotechniques et de protection dans ces régions. La combinaison
Approche spatiale et cartographie de la variabilite pluviometrique dans le bassin versant de cheliff « Algerie »
(DOUAOUI AEK, 2016-04-14) Harkat, samra
La présente étude s’inscrit dans le cadre de la modélisation stochastique dynamique des phénomènes hydrologiques pour des fins de prédiction. Dans ce travail, nous nous intéressons à la pluviométrie et sa variabilité géographique et temporelle dans le bassin versant de Cheliff (Algérie). L’objectif est l’étude de l’applicabilité de la technique du filtre de Kalman (FK) discret à la modélisation et la prédiction multi-site de la pluviométrie, ainsi que l’amélioration des erreurs de prédiction et ce pour le pas de temps annuel et mensuel. L’outil FK présente l’avantage majeur de procurer l’erreur de prédiction qui présente en soit un indicateur de précision. En plus, son algorithme travaille dans le domaine temporel avec une nature récursive, et dispose d’un estimateur optimal dans le sens des moindres carrés. Un autre aspect de son optimalité est qu’il incorpore toute l’information disponible sur le système, les mesures et les erreurs, dans un opérateur adaptatif qui est recalé à chaque fois qu’une nouvelle mesure devient disponible. A cet effet, les données de trente-neuf (39) stations pluviométriques dans le bassin versant de Cheliff ont été investies et les séries chronologiques des précipitations mensuelles et annuelles observées sur une période de 51ans (1959 à 2009) ont été mise en oeuvre. Les résultats obtenus montrent que les prédictions multisites suivent de plus près les observations enregistrées et les erreurs de prédiction sont minimales. Ceci est valable aussi bien dans la dimension temporelle que spatiale, autant au pas mensuel qu’annuel, ce qui montre que le FK est un outil assez performant procurant de bonnes prédictions même en présence de saisonnalité. En fin, les performances du FK sont démontrées en termes de moyenne, écart-type et valeurs extrêmes des erreurs de prédiction. L’erreur relative moyenne des prédictions est inférieure à 10% ce qui est largement acceptable.
Changement Climatique, Situation Actuelle et Future : Cas du Bassin Versant de la Tafna
(HABI Mohammed / HAMOUDI Saaed, 2021-04-01) BOUKLIKHA, AFAF
Le changement climatique a un impact sur les ressources en eau. En Algérie, le principal effet est la réduction des précipitations. Le but de cette thèse est de pouvoir déterminer l'effet du changement climatique sur des données mensuelles de 17 stations pluviométriques sur une période de (1970-2015), situées dans le bassin versant de Tafna (nord-ouest de l'Algérie). Deux méthodes sont utilisées pour détecter les tendances mensuelles, saisonnières et annuelles (r de Bravais Pearson, τ de Kendall), les résultats ont montré une diminution mensuelle au cours des mois de mars, avril, mai, juin, juillet. La plus forte baisse a été enregistrée au mois de mars. Au niveau saisonnier, nous avons déterminé que les saisons d'hiver et de printemps sont les deux saisons les plus touchées par le changement climatique. Sur une échelle annuelle, la majorité des stations ont montré une tendance à la baisse distribuée le long du bassin. L’étude des tendances par l’analyse innovante de la tendance de la pluviométrie qui identifie les tendances des valeurs faibles, moyennes et élevées d'une série a été appliquée sur les séries de précipitations saisonnières et annuelles, les résultats sont en accord avec les résultats précédents, L'étude saisonnière a montré que l'hiver et le printemps présentent une tendance à la baisse de 88% et 100% des stations respectivement. En hiver les catégories de valeurs faibles et élevées sont les plus touchées par la diminution, alors que pour le printemps, ce sont les valeurs moyennes et élevées qui sont affectées, En outre, le printemps a montré la plus grande diminution de la moyenne arithmétique et de l'écart-type. Au niveau annuel, une tendance à la baisse a été détectée dans 71% des stations, la plupart des stations sont marquées par une diminution de leurs moyennes arithmétiques annuelles et leur écart-type. Finalement, les prévisions mensuelles des précipitations de 2006 à 2100 provenant du modèle CCSM4, ont été corrigées par l’application de la méthode de réduction d’échelle statistique. Ensuite les scénarios RCP2.6 et RCP8.5 du cinquième rapport (AR5) du GIEC ont été utilisés pour décrire la tendance future. Les résultats du scénario RCP 8.5 prévoit une tendance à la baisse de toutes les stations étudiées, ces résultats sont similaires aux résultats trouvés par la série observée
Contribution à l’étude du peuplement zoo planctonique de trois lacs de barrage AMIZ, GHRIB, et OUGHZOUL
(B DUSSART, 1984) CHERBI, Malika
Contribution au calcul des coefficients de chezy et de mannind dans les conduites fermées en forme de voute;elliptique et semi elliptique par la méthode du modelle rugueux de référence. Mmr
(Lakhel moussa, 2021-10-21) beboukha, yacine
Contribution au calcul des coefficients de chezy et de mannind dans les conduites fermées en forme de voute;elliptique et semi elliptique par la méthode du modelle rugueux de référence. Mmr
Contribution au développement d'une plate-forme d'un système d'alerte intelligent et intégré pour les aléas des inondations régionales
(ELMEDDAHI Yamina / YAHIAOUI Abdelhalim, 2025) SOUICI, ELKHIER
es inondations font partie des catastrophes naturelles les plus fréquentes. Elles provoquent des dégâts. Elles provoquent aussi des décès. aux biens personnels et aux infrastructures de base. Pour contrôler les problèmes qui surviennent lors d’événements (intervention d’urgence et réhabilitation) et pour se remettre des catastrophes (réhabilitation et reconstruction). Il est nécessaire de mettre en place différentes mesures de prévention, de planification et d’intervention pour minimiser les dommages et prendre toutes les mesures qui sont mises en œuvre { tous les niveaux, et en cas d’inondations exceptionnelles, nous devons communiquer afin de trouver des solutions au risque d’inondations, Parmi les solutions proposées, il y aura la mise en place d'une plateforme intelligente d'alerte au risque d'inondation, basée sur des données extraites de bassins versants sélectionnés en fonction de la disponibilité des précipitations, ces données qui sont représentées par « débit – temps – fréquence » où nous pourrons obtenir des données hydrographiques spécifiques à chaque fréquence et elles seront saisies comme conditions finales pour un modèle mathématique qui exprime la section hydraulique de cette méthodologie.
Contribution des methodes hydrochimiques et Geophysiques A l’Acquisition de la Mineralisation dans les zones cotieres cas de la nappe Alluviale de l’oued nador –Tipaza(Algerie
(REMINI Boualem, 2015-11-11) Bouderbala, Abdelkader
La nappe côtière de Nador (Tipaza) a été très sollicitée par les différents usagers depuis 1970 jusqu’à la mise en service du barrage Boukourdane en 1998. Le développement des activités agricoles associées à l'essor démographique a engendré une inversion du gradient hydraulique et par conséquent l'avancée d’un probable biseau salé à plus de 2 km à l’intérieur du contient. La salinité due à cette intrusion marine est atteinte une ampleur en 1995, où les CE ont dépassé 6000 μS/cm et les concentrations des chlorures et sodium ont dépassé 3000 mg/L et 2000 mg/L respectivement dans le secteur côtier. L’objectif spécifique de la présente étude consiste à la caractérisation du phénomène de l’intrusion marine dans cette nappe côtière par une approche multidisciplinaire. Il focalise surtout à la caractérisation hydrogéochimique, l’identification des processus et des réactions chimiques qui gouvernent la salinisation, la détermination précise de la limite de l’intrusion marine et l’étude de l’impact de l’abandon de la majorité des ouvrages de captage d’eau; de la réduction du débit d’exploitation dans cette nappe ; de l’installation du réseau d’irrigation alimenté par le barrage Boukourdane et l’irrigation au moyen des pompages au niveau d’Oued Nador sur la qualité physico-chimique des eaux souterraines. A cet effet, nous avons effectué des suivis piézométriques et un échantillonnage de 24 puits repartis sur la plaine, ainsi qu’une prospection géophysique par les méthodes électriques pour atteindre les objectifs tracés. L’analyse des cartes d’iso-valeurs de la période de Septembre 2011 ; de certains éléments chimiques a montré de resserrement des courbes au fur et à mesure que l’on se dirige vers la mer, cela se traduit par un gradient de conductivité électrique, des concentrations chlorures et des fractions de l’eau de mer élevés dans les deux premiers kilomètres. L’étude géo-électrique a montré aussi des résistivités faibles de la formation aquifère à moins de 20 Ω.m dans le secteur côtier en comparaison au secteur amont, ceci s’explique par la contribution de l’eau de mer dans les puits côtiers, il se traduit par un mélange entre les eaux marines et les eaux douces, avec une pénétration du biseau salé à l’intérieur de l’aquifère à environ 1.7 km. La combinaison des outils hydrogéologique, hydrochimique et géoélectrique, a bien permis de vérifier l’hypothèse d’une intrusion marine vers l’aquifère de Nador. A la suite de cette étude, les méthodes utilisées ont donné des résultats utiles pour la détermination de la source de salinité et la délimitation du secteur de forte salinité.
CONTRIBUTION TO THE CHARACTERIZATION AND THE MODELLING OF SEDIMENT TRANSPORT IN URBAN HYDROSYSTEMS
(OUERDACHI LAHBASSI, 2017-04-24) TACHI, SALAH EDDINE
In the management of water resources in different hydro- systems it is important to evaluate and predict the sediment load in rivers. It is difficult to obtain an effective and fast estimation of sediment load by Artificial Neural Network without avoiding over-fitting of the training data. The presented thesis comprises of three steps in order to obtain an Artificial Neural Network model. In the first step the study comprises the comparison of a multi-layer perception network one with non-regularized network and the other with regularized network using the Early Stopping technique to estimate and forecast suspended sediment load in the Isser River, upstream of Beni Amran reservoir, northern Algeria. The study was carried out on daily sediment discharge and water discharge data of 30 years (1971–2001). In the second step, the author used the same Artificial Neural Network model once again, using non regularized and then regularized model to forecast suspended sediment in the Sebaou Wadi, in the Great Kabyle watershed, northern Algeria. The study was conducted on daily water and sediment discharge data of 7 years between (1978 and 1989). Both studies on different valleys were compared using the regularized and non regularized neural networks. The models were evaluated in terms of the Coefficient of Determination (R²) and the Root Mean Square Error (RMSE). The comparison results indicated that the regularizing neural network using the Early Stopping criterion to avoid over fitting performs better than the non regularized networks in both studied areas, with a priority of a better performance values to the application of the Isser Wadi. The results show that the overtraining in the back propagation occurs because of the complexity of the data introduced to the network. In the third step authors tried to confirm the efficiency of their neural network model using the Early Stopping technique, the application of the neural network model was the prediction of suspended sediment discharge in un-gauged river. The study was applied on two different sites, firstly, we used the input data of the Isser Wadi to forecast the suspended sediment in the Sebaou Wadi, carried on daily water and sediment discharge in a period of 7 years (9 years using training inputs from the Isser Wadi, and two years for validation and testing depending on the data of the Sebaou Wadi). Secondly, we used the input data of the Sebaou Wadi to forecast the sediment discharge of the Isser Wadi during the period of 7 years with the same divided data sets as the previous application on the Sebaou Wadi. The comparison of the results indicated that the overfitting occurred often in our models, and the Early Stopping technique showed acceptable values but still further from the applications using real river data that were shown in the first and second 7 steps. The use of the early stopping technique in forecasting sediment discharge is very effective and robust especially to avoid the over-fitting that occurred often in our models. Keywords: Artificial neural network, Suspended sediment, Back propagation, Water discharge, Erosion, Early stopping, Isser, Sebaou, Algeria, Wadi, Watershed, Dam, Ungauged river, Beni Amran, Taksebt.
CRUES EXTREMES ET TRANSPORT SOLIDE EN MILIEU ARIDE - MODELISATION NUMERIQUE
(Boualem REMINI / Mohamed REMAOUN, 2018-07-23) HADDAD, Ali
L’étude des crues extrêmes en milieu aride et semi aride a pris depuis long temps l’attention des chercheurs vue le manque de données pour l’analyse fréquentielle des crues. Ce phénomène génère des écoulements très violents accompagnés par une forte érosion, modifications majeures de la vallée et destruction des infrastructures. Les crues extrêmes se résument selon leur genèse en deux types : crues naturelles qui sont dues principalement à des averses violentes. Le deuxième type est celui des crues de rupture des barrages. Dans ce contexte nous avons développé en premier lieu un modèle numérique basé sur la résolution des équations monodimensionnelles de Saint VenantExner par la méthode des différences finies en schéma implicite de Preisman. Le modèle a été appliqué sur le barrage de Hamiz (Algérie) qu’est construit en zone semi aride et qui présente un tau d’envasement très considérables. La simulation de plusieurs scénarios de rupture nous a permis de tracer la cartographie des zones vulnérables à l’inondation et au transport des sédiments induits par la crue de rupture. En second lieu nous avons conçu un modèle numérique de simulation de la propagation des crues extrêmes naturelles. Ce dernier est basé sur la résolution de l’équation de continuité liquide par la méthode de Muskingum tout en définissant les conditions aux limites aval des biefs de calcul par la méthode de Sokolovsky. Le modèle a été appliqué sur le cours d’eau principal du basin versant d’oued El Abiod qui se trouve dans un milieu aride. La stabilité du modèle a été vérifiée par les hydrogrammes de crues reconstituées dans le barrage de Foum El Gherza. Le programme permet de simuler selon différentes précipitations l’évolution de la propagation de l’onde de crue le long du cours d’eau principal et par conséquent l’hydrogramme de crue entrant dans le barrage
ÉTUDE DES PARAMÈTRES HYDROLOGIQUES ET LEURS IMPACTS SUR LES EXTRÊMES DANS LE BASSIN DU CHÉLIFF
(Mohamed MEDDI / Mohamed REMAOUN, 2020) ZEKOUDA, Naima
Water is a determining factor for many human activities such as agriculture, the production of electricity or the supply of drinking water. It is one of the main factors in the construction of an economy, developed in all countries of the world, facing the dangers associated with it, such as floods and drought. This is one of the greatest challenges of sustainable human development. Climate change is a reality widely recognized today in the scientific community, which facilitates the increase in the frequency and intensity of water-related disasters, considered completely uncontrollable, leading to socio-economic losses. Huge savings. These changes may be due to processes intrinsic to land and human activities. Climate change raises many questions about the future of hydrological extremes, particularly floods. The problematic of the present work is to study the variation of hydropluviometric trends and to describe the evolution observed at the time series of the hydrological extremes of the Ch�liff watershed. In this context, a detailed analysis of the hydroclimatic conditions was carried out over the period 1969-2009 from all available rainfall and hydrometric data. This analysis made it possible to use statistical tests dedicated to the detection of trends of the series. Precipitation has shown significant decreasing trends exceeding 40%, where annual flows represent a clear downward trend in the region. These results ultimately lead to a reduction in water resources in the Ch�liff basin that exceeds 45%. The decrease in rainfall, together with the increase in population at the expense of vegetation cover, is driving trends in increasing the maximum annual flow Qmax and Qpic2 in the North-western basin. Declining trends are recorded in the northern part of the basin, resulting in reduced of rainfall and man-made changes to the basin's watercourses, and in particular the creation of dams.indowId
Evolution de la qualité géochimique des eaux souterraines utilisées dans l’irrigation et leur impact sur la dégradation des sols de la plaine du Bas-Chéliff
(Douaoui Abdelkader, 2017) BRADAÏ, ABDELHAMID
In the plain of Lower-Cheliff, a northwest Algerian region with a semi-arid climate and high rates of evapotranspiration, the recourse to irrigation for most of the crops is indispensible. For the last twenty years, the water shortage allocated to agriculture has constrained the farmers to privilege the use of the groundwater resource which is of poor quality. This recourse has been accentuated these years witnessing a deterioration of the irrigation supply network. The mapping of groundwater salinity in the plain of Lower-Cheliff has shown the advanced state of this resource vulnerability to salinity where more than 60% of the underground water resource has EC > 3dS/m. The use of indicator Kriging method has improved the mapping of groundwater salinity in the region with a better evaluation of the obtained surfaces by optimizing the estimates of the extreme values often male estimated by the ordinary Kriging. The assessment of the water groundwater quality of the Lower-Cheliff plain, compared to the hydro geochemical process which controls its ionic load and its aptitude of being used for agricultural needs showed that the most diluted water is likely to precipitate salts containing divalent elements (Ca and Mg) in the form of calcite, gypsum and dolomite. That will give more mobility to the sodium which is likely to be fixed on the exchange complex, causing thus, an impoverishment of the irrigated soil. The concept of generalized residual alkalinity, simplified, has confirmed these results. The water with residual alkalinity calcite, positive sepiolite, and gypsum are those provoking the degradation of the irrigated soil. The experimental scheme carried out through this study showed that the concentration of a water of RSC1>0 causes an increase in the SAR, at the same time in soils with balanced or clayey texture, whereas they do not show a risk of sodisation according to the traditional methods of classification such as that of Richards (1954). The concept of residual alkalinity constitutes an indicator of the groundwater quality used for irrigation, whereas the SAR cannot be considered in certain particular cases, i.e. when the sign of AR is positive. Finally, the various experimental and theoretical results showed high risks related to the use of groundwater for soils irrigation in the plain of Lower-Cheliff. In addition, the agronomic aptitude of these soils is threatened, which can be a determining factor in the subsistence and the viability of agriculture in the area.
Exploration de l’Indicateur Standardisé de Précipitation à l’Aide d’une Analyse Statistique Régionale Cas du Bassin de Cheliff- Zaherz
(MEDDI MOHAMED, 2018-06-11) habibi, ibrahim
Une analyse régionale des précipitations de 5-jours est présentée comme d’interprétation de l’indicateur standardisé de précipitation SPI, à des fins d’interventions au champ. Le SPI est un indicateur de stress hydrique qui propose un contexte historique aux conditions pluviométriques ayant sévi au cours des derniers jours. L’analyse régionale permet de transcender le cadre strictement diagnostic du SPI en quantifiant la probabilité que des précipitations à venir mettent fin à une sécheresse en cours. L’analyse statistique régionale proposée est appliquée aux moyennes annuelles tirées des séries de précipitations 5-jours (valeur cumulée). La présente étude consiste à utiliser le paramètre de surface, comme la précipitation et la température de surface (Ts), dans le but de développer une méthodologie pour le suivi le risque sécheresse agriculture pluviale. Dans ce cas, le SPI est surtout utilisé à des fins diagnostiques pour guider les instances gouvernementales à organiser des programmes de soutien aux agriculteurs
Géostatistique et SIG pour la modélisation spatialisée de la pollution nitratée dans la plaine du Haut-Chéliff
(Douaoui Abdelkader, 2016) Hadi, Amina née Richa
La présente étude associe la pollution des eaux souterraines par les nitrates avec les activités agricoles dans la plaine du Haut-Chéliff qui est connu pour ces pratiques agricoles intensives. La méthode de krigeage d’indicatrice est utilisée afin d'élaborer une carte de probabilité de la distribution spatiale de la concentration en nitrate dépassant une valeur seuil de 50ppm durant la période des hautes eaux pour l'année 2012. Les résultats obtenus montrent que les zones des concentrations de nitrates supérieure à 50 ppm occupent plus de 80% de la superficie de la plaine du Haut-Chéliff. Il semble, à partir de cette carte, que les zones les plus touchées sont celles pour lesquelles le niveau d'intensification des engrais azotés est le plus fort (zone des maraichages , la pomme de terre en particulier). Ce qui cohère avec les les résultats expérimentales obtenus, à noter, une teneur moyenne des nitrates de 75 ppm , significativement plus élevé que la norme fixée par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). Dans cette étude, la quantité totale d'azote apportée aux sols de la plaine du Haut-Chéliff est estimée à 247 kg ha -1 pour cette année, et comparant aux résultats obtenus par le nouveau model « PiloteN » , utilisé pour analyser la gestion alternative des pratiques culturales conjointement avec le sol, plante et les caractéristiques climatiques afin de déterminer la quantité d’azote « N » lessivé sous les cultures de pommes de terre. Le résultat de ce modèle montrent que 60% de l'apport total d'azote estimé par la méthode classique est lessivé sous les cultures de pommes de terre ce qui conincide avec l’évolution spatiale des teneurs en nitrates sur la carte. La pollution Nitratée dans les eaux souterraines de la plaine du Haut-Chéliff semble être importante et entraînée à la fois par l’utilisation irrationnelle des fertilisants et l’occupation du sol.
Gestion dynamique des relations ‘Hauteurs-débits’ des stations d’hydrométrie : Cas des bassins versants de Allala et Rouina.
(ZEROUAL Ayoub / CHENAOUI Bakhta, 2021-07-26) KASTALI, Abdennour
Les valeurs exactes du débit d'eau dans les cours d’eau sont nécessaires à la plupart des analyses hydrologiques. Les données du débit sont utilisées pour un certain nombre d’applications, telles que la prise de la décision opérationnelle, la définition de l’état hydrologique du bassin-versant, une grandeur d'entrée pour tous les modèles hydrauliques et hydrologiques, la gestion des risques, le calcul des charges du transport du sédiment, la conception des structures hydrauliques et pour d'autres constituants de qualité aquatique. Cependant, la mesure directe du débit dans les cours d’eau nécessite beaucoup de temps et d'efforts. Par conséquent, la plupart des banques des données du débit sont développées à partir de la conversion des hauteurs d’eau enregistrées en débit, par l’utilisation des courbes de tarage "Hauteur-Débit". Le calage de cette relation au niveau de la station hydrométrique est basé sur des mesures ponctuelles nommées « jaugeages ». Les débits estimés à partir de la courbe de tarage sont souvent associés à un intervalle de confiance qui tient en compte les incertitudes liées à la sensibilité de la section de jaugeage, la variabilité du contrôle hydraulique, hauteur d’eau mesurée et surtout celles associées à la précision des jaugeages et la façon dont les contrôles se succèdent ou s’ajoutent les uns aux autres. La première partie de ce travail concerne la gestion dynamique et l’incertitude de la relation "Hauteur-Débit" par l’utilisation des procédures de segmentations et l’analyse Bayésienne. Ces procédures sont appliquées sur deux stations hydrométriques dans le nord de l’Algérie à savoir : la station de Bir Ouled Tahar (Bassin de l’Oued Rouina) et la station de Sidi Akkacha (Bassin de l’Oued Allala). En outre, ces procédures permettent de diviser le nuage de jaugeages initiaux de chacune des stations en populations hydrauliquement homogènes. Ceci permet de ré-échantillonner pour chaque jaugeage un ensemble d'autres jaugeages provenant de la même population pour caler le tracé de la courbe de tarage. Par la suite, la méthode de l'inférence Bayésienne et des simulations de Monte-Carlo et les chaînes de Markov (MCMC) [BaRatin] ont été utilisées pour déterminer l’incertitude de la courbe de tarage ; la courbe la plus probable, et l’incertitude associée, au niveau de crédibilité de 95%. La comparaison entre la courbe de tarage de l’ANRH (déterministe) et celle issue de BaRatin au niveau de la station hydrométrique de Sidi Akkacha révèle que les deux courbes sont presque identiques pour les écoulements à faible débit. En revanche, pour les écoulements à grand débit, la courbe de tarage la plus probable (MaxPost) avec son enveloppe d'incertitude (2,5% et 97,5%), s’écartent sensiblement de la courbe de tarage déterministe de l’Agence Nationale des Ressources Hydrique (ANRH). Cet écart est dû essentiellement au fait que la courbe de tarage issue de BaRatin est basée sur une connaissance préalable de la configuration de la station appuyée par une analyse hydraulique (rugosité, observation de la géométrie du canal, analyse topographique et simulation du débit). Ces derniers facteurs sont généralement ignorés dans l'ajustement de la courbe déterministe (ANRH). Les mêmes constations ont été révélées au niveau de la station hydrométrique de Bir Ouled Tahar. La deuxième partie de notre travail est consacrée à l’étude de l'effet de l'incertitude de la courbe de tarage, non seulement sur l’analyse fréquentielle des crues (AFC), mais aussi sur la cartographie de la superficie de la zone inondable de la ville de Vieux-Ténès située à l'embouchure de l’Oued Allala. Dans cette partie, une méthode analytique complète est proposée. Le cadre méthodologique de cette démarche comprend trois étapes. (1) La première étape consiste à construire la courbe de tarage le plus probable (Max Post) avec ces intervalles de crédibilité de 95% de la station hydrométrique de Sidi Akkacha en utilisant la méthode BaRatin et en se basant sur la connaissance préalable des contrôles hydrauliques et des données de jaugeage avec leurs incertitudes individuelles. Par conséquent, la courbe de tarage avec les limites de la crédibilité de 2,5 % et 97,5 % ont été utilisées pour simuler trois séries chronologiques de débits maxima annuels (MaxPost, 2,5% et 97,5%) sur la base du limnigramme enregistré entre 1973 et 2017 au niveau de la station de Sidi Akkacha. (2) Sur la base de ces séries, l’AFC a été utilisée pour estimer les débits de projet maximaux pour des périodes de retour spécifiques (5, 10, 50, 100 ans) et calculer l'effet de l'incertitude de la courbe de tarage sur les crues estimés. Afin de trouver le meilleur modèle de distribution fréquentiel et son type qui donne la plus grande probabilité de reproduire les débits maxima, l'adéquation de l’AFC a été validée en utilisant le coefficient de détermination (R 2 ), l'erreur quadratique moyenne (MSE) et l'erreur absolue moyenne (MAE). (3) La crue de projet de 100 ans (2,5%, MaxPost et 97,5%) et les données topographiques sont utilisées comme données d'entrée du modèle hydraulique HEC-RAS. Le modèle hydraulique HEC-RAS fournit les niveaux d'eau qui correspondent à la crues de conception centennale dérivées de la courbe de tarage la plus probable (MaxPost) ainsi que de ces intervalles de crédibilité de (2,5% et 97,5%). Ensuite, les niveaux d'eau seront affichés sous forme de cartes de profondeur d'écoulement. Nous avons constaté que la superficie de la zone inondable simulée avec la courbe de tarage la plus probable (MaxPost) a montré une augmentation proche de 15 % en utilisant la limite supérieure de l'incertitude de la courbe de tarage (97,5%) et une diminution de 18 % pour la limite inférieure (2,5%).
Gestion et valorisation rationnelles des rejets de saumure des usines de dessalement de l'eau de mer. Cas de l'Algérie.
(Mourad AMITOUCHE / Hacene MAHMOUDI, 2024-07-06) BOUTHIBA, Abdelghani
Dans le contexte actuel où l'Algérie, comme de nombreuses régions arides, fait face à une pénurie d'eau croissante, le dessalement de l'eau de mer représente une solution vitale. Cependant, cette technologie pose le défi environnemental majeur de gestion des rejets de saumure. Cette étude se concentre sur l'analyse des systèmes de rejet de saumure de deux stations de dessalement en Algérie, Ténès et Magtaa. Notre approche repose sur une modélisation utilisant le code CORMIX (Cornell Mixing Expert System) prenant en compte les variations météorologiques et la position du point de prélèvement d'eau. L'objectif est d'évaluer les performances des systèmes de rejet et d'analyser l'interaction entre les rejets de saumure et les eaux de captage. Nous avons constaté une augmentation considérable de la salinité, atteignant parfois 42 g/l, au niveau de la zone de captage des eaux de la station de dessalement de Ténès en raison d'une dilution insuffisante du rejet de saumure. En revanche, les résultats de la simulation ont démontré l'efficacité de la dilution du diffuseur sous-marin de la station de Magtaa. Nous avons également identifié que le rapprochement des orifices de ce diffuseur limite son rendement de dilution. Une reconfiguration proposée, consistant à réduire le nombre d'orifices tout en conservant la longueur du diffuseur, a abouti à une salinité réduite respectant les normes après 300 mètres de dispersion. En réponse à ces défis, l'étude a exploré le dimensionnement d'ouvrages de dilution tels qu'un canal trapézoïdal à surface libre et un bassin de dilution. L'intégration du Système d'Information Géographique (SIG) a permis de superposer les résultats de simulation sur des cartes réelles, offrant ainsi une visualisation précise et contextuelle des impacts environnementaux des rejets de saumure et l'élaboration des recommandations pour améliorer la gestion des rejets. Les ajustements suggérés ont prouvé leur efficacité, réduisant la concentration excédentaire de saumure de 6 g/l à 1,8 g/l au point de captage de la station de Ténès. Ce travail fournit une compréhension approfondie des implications environnementales des rejets de saumures des stations de deux dessalements en Algérie, ainsi que des solutions pratiques pour minimiser ces impacts tout en assurant l'efficacité opérationnelle des installations. Mot clé : dessalement, Algérie, Tenes, Megtaa, saumure, impacts, environnement, diffuseur, mer, Cormix, SIG, ouvrages de dilution
Impact de l’érosion hydrique sur l’envasement du barrage Ghrib
(Remini Boualem ; Hamoudi Saeed Abdelaamir, 2017-03-16) MOKHTARI, El Hadj
Le bassin versant de l’oued Cheliff- Ghrib est caractérisé par un climat semi-aride. Les sols sont de plus en plus dégradés et les sédiments issus de l’érosion contribuent à l’envasement de la retenue du Barrage Ghrib. L’analyse d’érosion hydrique et de transport de sédiment ont été réalisés pour développer un ensemble d’éléments et d’outils de prise de décisions pour une gestion durable du barrage Ghrib. Une description de l’ensemble des paramètres géomorphologiques, géologiques, hydrologiques et climatiques du bassin versant a été réalisée. L’analyse quantitative et qualitative des débits liquides et des débits solides mesurés au niveau de la station hydrométrique à l’amont du barrage Ghrib a permis d’observer des relations entre le transport solide et leurs débits liquides. Le modèle pluies - débits par HEC HMS a été élaboré pour prédire la réponse hydrologique du bassin à des scénarios de changement de climat et d’occupation du sol. L’intégration des cartes thématiques des différents facteurs de l’Equation universelle de pertes en sol USEL dans le système d’information géographique (ARC GIS) avec leurs bases de données, a permis d’une manière rapide et efficace d’éclaircir la complexité et l’interdépendance des facteurs dans l’analyse des risques d’érosion. Les techniques de SIG et les données provenant de la télédétection ont été utilisées avec succès pour déterminer les facteurs d'érosion des sols. La carte de pertes en sols résultante, avec un taux d’érosion moyen de 18,31 t/ha/an montre une faible érosion (<7.41t/ha/an) qui couvre 28.24% de la superficie totale du bassin, et une érosion moyen (7.41 à 19.77t/ha/an) qui représente 35,64% de la superficie. Les zones à taux d’érosion forte dépassant les 30 t/ha/an couvrent plus de 16% de superficie du bassin.
Impact des eaux issues des stations d’épuration sur l’irrigation et la qualité des eaux souterraines
(REMINI Boualem / Karim Ezziane, 2025) ABAIDIA, Sofiane
Ces dernières années, l’Etat Algérien a entrepris un important programme de réalisation des stations d’épuration. Ces infrastructures permettent de protéger l’environnement et d’accroître la ressource en eau . Les eaux épurées sont destinées à être neutralisées dans l’agriculture mais la période d’irrigation n’est généralement que de cinq mois. Ces eaux sont rejetées directement dans les cours d’eau hors cette saison . D’autre part, les aquifères connaissent un abaissement inquiétant du niveau piézométrique et une dégradation de la qualité de leur eau. Notre étude s’intéresse au suivi de la piézométrie et de la qualité des eaux souterraines à l’aval des stations d’épurations qui peut nous donner l’impact des lâchers directs des eaux usées épurées dans les cours d’eau sur les eaux souterraines. En plus, cette étude vise à prévoir de nouveaux réservoirs de stockage à savoir les recharges artificielles ainsi que les bassins superficiels
IRRIGATION TRADITIONNELLE PAR LES FOGGARAS DANS L’OASIS D’EZZAOUIA (IN GHAR – IN SALAH)
(Hamoudi Saaed. A /Remini. B, 2022-07-02) GHACHI, MOURAD
Nous examinons dans cette thèse les foggaras de l’oasis d’Ezzaouia dans la région d’In Ghar de la wilaya d’In Salah. Lors de nos visites effectuées dans les oasis d’In Ghar durant la période 2016-2022, nous avons découvert dans la petite oasis d’Ezzaouia située à 2 kilomètres au sud-ouest de l’oasis d’In Ghar, un système d’irrigation millénaire composé de 5 foggaras. Après des enquêtes auprès des propriétaires des foggaras et les services d’hydrauliques nous avons conclu que ce patrimoine n’a jamais fait l’objet d’un inventaire ou d’une étude sérieuse. Selon nos enquêtes auprès des propriétaires des foggaras, le débit total de ces foggaras avoisine la valeur 50 l/min pour une longueur totale de la galerie égale à 1,5 kilomètres. Contrairement aux foggaras d’In Ghar qui captent les eaux du Continental Intercalaire, celles de l’oasis Ezzaouia captent les eaux de l’Erg Ezzaouia. Ces foggaras d’un débit appréciable et d’une eau de très bonne qualité, se dégradent d’une année à l’autre. Si des opérations de réhabilitations ne seront pas programmes dans à court terme, on risque de perdre ce patrimoine hydraulique.

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