Vulnérabilité des aquifères fracturés : Méthode F-DRASTIC et aspect dynamique Applications aux aquifères d’Angad et de Bou-Areg ( Maroc )

Abstract

L‟analyse des principales méthodes, antérieurement proposées pour l‟évaluation de la vulnérabilité des aquifères, nous a permis de dégager deux problématiques dont l‟une est relative à la vulnérabilité des aquifères fracturés et l‟autre à la dynamique de celle-ci. Dans ce travail, la première problématique a été approchée par l‟adaptation de la méthode F-DRASTIC en introduisant un indice de fracturation « F » comme huitième paramètre. Le schéma d‟évaluation de cet indice « F » se base sur l‟effet de certains paramètres géométriques des fractures sur l‟hydrodynamisme des aquifères. Ainsi, l‟effet des fissures a été évalué en fonction de certains paramètres définissant la perméabilité fissurale de l‟aquifère : l‟ouverture, l‟espacement et le nombre de famille de ces fissures. Quant aux accidents (failles), ils définissent des zones d‟influence en fonction de leur densité en longueur cumulée, de leur pendage et ouverture. Les couches géologiques fissurées de la zone non saturée, ont été caractérisées par leur profondeur et épaisseur. La méthodologie ainsi développée a été appliquée sur l‟aquifère d‟Angad, caractérisé par la présence de failles et des roches volcaniques fissurées. L‟effet de l‟indice de fracturation sur la vulnérabilité est évalué en se basant sur l‟étude comparative des cartes obtenues par l‟application des méthodes DRASTIC et F-DRASTIC suivie d‟analyse de sensibilité. Cette étude a montré, que la méthode F-DRASTIC a fait mieux apparaître l‟effet des fractures sur la vulnérabilité des milieux fissurés, et cela à travers l‟amplification de l‟indice de vulnérabilité sur ces zones. Par ailleurs, la dynamique de la vulnérabilité des milieux fracturés a été étudiée, dans ce travail, sur la base de la comparaison des cartes de vulnérabilité des aquifères d‟Angad et de Bou-Areg, élaborées pour des années hydrologiques différentes. Cette comparaison est effectuée en termes des superficies et des amplitudes de variation de la vulnérabilité entre les années choisies dans cette étude. Les variations des poids effectifs des paramètres ont été également étudiées pour élucider la variabilité temporelle de leur influence relative sur l‟indice de vulnérabilité. L‟analyse de sensibilité des variations de la vulnérabilité aux variations des paramètres dynamiques a été effectuée pour mettre en évidence les facteurs déterminants dans la dynamique de la vulnérabilité de chacun des deux aquifères étudiés. À cet effet, la méthode F-DRASTIC a été appliquée au niveau de l‟aquifère d‟Angad pour les années 1995, 2000 et 2004. Au niveau de Bou-Areg, la méthode DRASTIC a été utilisée pour les années 1969, 2000 et 2006. Par ailleurs, pour ce dernier aquifère, les principaux processus de recharge et de pollution ont été étudiés sur la base des compositions hydrogéochimiques et isotopiques des eaux souterraines (δ2H, δ18O, δ15NNO3, δ18ONO3). Les résultats obtenus mettent en évidence la dynamique de la vulnérabilité en fonction de certains paramètres potentiellement variables dans le temps. Les facteurs déterminants dans cette dynamique diffèrent d‟un aquifère à l‟autre. Cette étude a montré que la variabilité de la vulnérabilité au niveau d‟Angad est très sensible aux fluctuations de la profondeur de la nappe. Cette dépendance traduit l‟effet combiné de la surexploitation de la nappe et des variations climatologiques sur la vulnérabilité. En revanche, au niveau de Bou-Areg, les variations des volumes de la recharge par les retours d‟irrigation constituent le facteur primordial dans la dynamique de sa vulnérabilité. Cet aspect a été également mis en évidence par l‟étude hydrogéochimique et isotopique qui a montré l‟importance des retours d‟irrigation dans les processus de recharge et de transfert des nitrates d‟origine agricole.