Effets de l’Envasement sur la qualité des eaux de barrages :

étude expérimentale Par Djillali BENSAFIA* et Boualem REMINI**

Département des Sciences de l’Eau et de l’Environnement, Faculté des Sciences de l’Ingénieur

Université Saad Dahlab- Blida – Algériebensafiadjillali@yahoo.fr

*reminib@yahoo.fr

Communication Atelier AlgerCommunication Atelier Alger (les 7-8 juin 2011)(les 7-8 juin 2011)

Monts de Beni Chougrane à l’amont du barrage de Fergoug

Érosion très avancée

180 millions de tonnes érodés annuellement

70 millions de tonnes se déposent annuellement dans les barrages

Barrage de Fergoug envasé à plus de 90% de sa capacité en 2008.

Capacité du barrage en 1970: 18 Mm3, en 1994 (Photo): 12 Mm3

Retenue du barrage remplie des sédiments qui proviennent de l’érosion des bassins versants

Toute l’Algérie du nord est menacée par le phénomène de l’érosion hydrique

Faible taux d'envasement T<0.5%/an

Moyen taux d'envasement 0,5<T<1%/an

Fort taux d'envasement 1<T<3%/an

Trés fort taux d'envasement T>3%/an150 km

Réduction des terres agricoles

Envasement des barrages

Barrage Merdja- Sidi Abed (Relizane) envasé à 50 % de sa capacite initiale

Durant ces deux dernières décennies, la prise de conscience du problème de l'eutrophisation prend de plus en plus d'ampleur. La protection et la sauvegarde de la qualité des ressources en eau sont primordiales, étant évident que ces ressources ne sont pas inépuisables.L'objectif de cette étude est la contribution à la connaissance de l'impact de la présence de la vase sur le phénomène d'eutrophisation des milieux aquatiques notamment les barrages. Le suivi de l'évolution de la teneur en phosphore, en oxygène dissous, de l’évaporation, de la turbidité, de la température et du développement des algues, a été réalisé dans des bacs en plexiglas durant presque cinq mois.

Dispositif expérimentalDispositif expérimental

Numéro du bacOrigine de la vase (barrage)

Concentration en vase (g/l)

1Boukourdane250

2Boukourdane125

3Foum El-Gherza 250

4Foum El-Gherza125

5 /0

Techniques de mesures: 

Sept paramètres ont été suivis pour évaluer l'effet de la vase sur l'état trophique de l'eau: A- La température ambiante a été mesurée par un thermomètre à mercure. Celle de l'eau, est prise à l’aide d'un thermocouple de l'appareil HANNA instruments (modèle HI 9023).

 B- Les mesures de l'évaporation ont été réalisées à l'aide d'un papier millimétré.

 C- Le dosage des orthophosphates a été effectué par la méthode spectrométrique.

D- La détermination de la teneur en oxygène dissous grâce à un oxymètre. 

E- Les mesures du pH sont déterminées à l’aide d’un pH-mètre du type HANNA instruments (modèle HI 9023).

 F- La turbidité mesurée grâce un turbidimètre à faisceau lumineux.

G- Le dénombrement des algues a été effectué selon la méthode d’Utermôhl (1958). Les résultats du comptage sont ensuite transformés en biovolume (nombre de cellules par litre) à l’aide des formules empiriques.

Résultats expérimentaux et discussion

Figure 1 : Variation de la température en fonction du

temps dans les cinq bacs

0

5

10

15

20

25

30

35

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

Bac1

Bac2

Bac3

Bac4

Bac5

Tair

Temps (jour)

tem

péra

ture

(°C)

1- La Température:1- La Température:

2- Le Potentiel Hydrogène 2- Le Potentiel Hydrogène (pH):(pH):

Figure 2 : Variation du pH en fonction du temps dans les cinq bacs

77,27,47,67,8

88,28,48,68,8

9

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

bac1bac2bac3bac4bac5pH

Temps ( jour)

33 - -L’évaporationL’évaporation::Fig. 3 : Évolution de l’évaporation en fonction du temps dans les bacs

0

2

4

6

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18

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

bac1

bac2

bac3

bac4

bac5

Evap

orati

on (l)

Temps (jour)

44 - -La TurbiditéLa Turbidité::

Fig. 4 : Évolution de la Turbidité en fonction du temps dans les cinq bacs

0

1

2

3

4

5

6

7

5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

bac1

bac2

bac3

bac4

bac5

Turb

idité

[N

TU]

Temps (jour)

55 - -Le phosphoreLe phosphore:: Figure 5 : Variations de la concentration des phosphates en fonction du temps dans les cinq bacs.

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

Bac1

Bac2

Bac3

Bac4

Bac5

Temps (jour)

Conc

entr

ation

en o

rtho

phos

phat

es

(mg/

l)

Figure 6 : Variations de la concentration en oxygène Figure 6 : Variations de la concentration en oxygène dissous en fonction du temps dans les bacs.dissous en fonction du temps dans les bacs.

0

2

4

6

8

10

12

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 133

Bac1

Bac2

Bac3

Bac4

Bac5

Conc

entra

tion e

n oxy

gène

di

ssou

s (m

g/l)

Temps (jour)

6- L’Oxygène dissous

7- Résultats microbiologiques :Dans le premier prélèvement, aucune cellule de phytoplancton dans l’échantillon d’eau n’est observée dans les différents bacs.La répartition des algues n’est pas uniforme dans les différents bacs. La présence ou l’absence du phytoplancton est liée au premier degré à la richesse du milieu en éléments nutritifs, ce qui permet l’abondance d’un type par rapport à l’autre. La totalité des cellules observées sont des diatomées et des cyanophycées.

CONCLUSIONA l’issue de cette modeste étude sur l’effet

de la présence de la vase sur l’envasement des barrages et à la lumière des résultats expérimentaux obtenus, nous pouvons dire que:

- Les sédiments servent surtout de véhicule au nutriments qui causent le développement des espèces vivantes, qui à leurs tours vont provoquer une élévation du taux des phosphates, une augmentation de la turbidité et de l'évaporation.

- La température est un facteur très important, car l'apparition des algues n'a été observée qu'à une température de 21°C, qui n'explique pas l'absence de l'eutrophisation au dessous de cette température, mais son évolution s'abaisse avec la diminution de la température.

- 

- -Le pH du milieu reste toujours basique et ne Le pH du milieu reste toujours basique et ne dépasse pas 8.7dépasse pas 8.7 . .

- -Les teneurs en oxygène dissous varient en Les teneurs en oxygène dissous varient en fonction de la production primaire, la fonction de la production primaire, la température et le renouvèlement de l’eau, elles température et le renouvèlement de l’eau, elles varient entre 10.5 mg/l au maximum et 1mg/l varient entre 10.5 mg/l au maximum et 1mg/l au minimumau minimum..

- -Le nombre des algues observé montre le rôle Le nombre des algues observé montre le rôle de la vase renfermant les nutriments dans le de la vase renfermant les nutriments dans le développement des diatomées et des développement des diatomées et des cyanobactériescyanobactéries..

-Une concentration élevée en phosphore dans les dépôts de vase augmente les taux de développement des végétaux, ce qui démontre que l'état trophique des plans d'eau dépend d'une grande partie du phosphore engendré dans les sédiments. Cependant, La répartition de la faune et la flore aquatique varie d’un site a l’autre selon la qualité des composants du tapis sédimentaire, ainsi que de sa quantité;

- La minéralisation des algues mortes sédimentées, provoque un relargage intense du phosphore qui donne à l'eau un caractère eutrophe;

-En plus du phosphore, d'autres facteurs peuvent aussi limiter l'eutrophisation des eaux, tel que la turbidité qui rompt le déroulement de la photosynthèse, ainsi une inhibition de la prolifération algale.

Le phosphore joue un rôle Le phosphore joue un rôle important dans le développement important dans le développement des algues et dans la des algues et dans la multiplication des bactéries. Il multiplication des bactéries. Il est considéré comme un facteur est considéré comme un facteur limitant de premier ordre sur limitant de premier ordre sur lequel on peut agir efficacement lequel on peut agir efficacement dans le cadre de lutte contre dans le cadre de lutte contre l’eutrophisationl’eutrophisation..

Ainsi pour compléter ces résultats dans l'avenir proche, il serait souhaitable de mener d'autre études , sur des durées plus longues et sur des volumes plus importants, et en

prenant en considération les paramètres suivants :Utiliser des eaux de barrages qui ne sont pas moins chargées en éléments nutritifs que les sédiments;

Faire des expériences sur des profondeurs plus élevées, afin de mieux constater le phénomène de désoxygénation et la stratification thermique ainsi que leurs répercussions sur la qualité de l'eau;

 Effectuer des analyses biologiques tels que, la lecture des algues et leur dénombrement, qui sont un facteur de contrôle très efficace, ainsi que le dosage de la chlorophylle a;

Merci de votre attention

Oasis de Tiout (une des plus belle oasis de l’Algérie Sud Ouest algérien –Naama) Photos REMINI B. 2007.