Le fonctionnement hydrodynamique et hydrochimique du système hydrogéologique d’Aïn Tellout, Les monts de Tlemcen (Nord-Ouest Algérie).

Abstract

La structure hétérogène des milieux karstiques, due au phénomène de karstification, rend inadaptée leur étude par les lois classiques des aquifères poreux et fissurés. La compréhension du fonctionnement des aquifères karstiques repose essentiellement sur l'étude du milieu karstique dans son ensemble, c'est-à-dire d'étudier la fonction de transfert du réservoir qui module le signal d'entrée (précipitations) en un signal de sortie représenté par les chroniques de débits, les variations hydrochimiques et les paramètres physico-chimiques des exutoires (sources, puits). Ce travail vise à approfondir les connaissances sur le fonctionnement du système karstique d'Aïn Tellout, à l'aide d'une approche pluridisciplinaire hydrodynamique et hydrochimique. Afin d'atteindre cet objectif, nous avons exploité une série chronologique de données (hydrochimique et hydrodynamique) de 14 cycles hydrologiques (1999-2014) . La source d'Aïn Tellout est située sur le flanc est-septentrional des Monts de Tlemcen, à environ 32 km à l'est de la ville de Tlemcen. Elle jaillit à une altitude de 728 m, à la faveur d'une faille normale orientée nord-sud, où le substratum dolomitique a été soulevé contre les terrains miocènes peu perméables. Les données géologiques et hydrogéologiques ont permis de démontrer le caractère karstique et multicouche du système d'Aïn Tellout, qui est composé de trois niveaux aquifères superposés (plio-quaternaire, membres calcaro-dolomitiques inférieur et supérieur). Le calcul du bilan hydrique a permis de valider la superficie de l'impluvium de ce système estimé par l'approche hydrologique (s=135 Km²). De plus, l'application des méthodes hydrodynamiques sur la source d'Aïn Tellout durant les cycles hydrologiques 2010-2014 a permis de caractériser hydrodynamiquement ce système. Il s'agit d'un système inertiel, peu karstifié et mal drainé, avec un volume dynamique de 465 000 m³ et un temps de séjour des eaux d'environ 405 jours. Le corrélogramme croisé met en évidence une double réponse du système suite aux sollicitations pluvieuses : une réponse rapide traduisant un caractère transmissif, suivie par une seconde réponse lente et très inertielle reflétant un caractère capacitif du système. L'apport des méthodes hydrochimiques a permis de confirmer les résultats hydrodynamiques, de discriminer les origines des ions majeurs et de démontrer les facteurs qui contrôlent la chimie de ce système. L'analyse du chimiogramme a permis de distinguer quatre masses d'eau à la source d'Aïn Tellout et de démontrer l'alimentation de ce système par un aquifère superficiel. L'analyse de l'évolution temporelle des paramètres physico-chimiques a permis de mettre en évidence la nature profonde (vauclusienne) de ce système. La décomposition hydrochimique de l'hydrogramme a permis de quantifier l'apport du pôle matriciel à 31,3 % et le pôle infiltré à 68,7 % de débit moyen de cette émergence. À la fin de ce travail, un schéma conceptuel du fonctionnement de ce système karstique a été proposé sur la base d'une synthèse globale des résultats obtenus.