Caractérisation hydrochimique et isotopique des eaux du système aquifère de bassin de Zeroud (plaine de Kairouan, Tunisie centrale)

par Leila Jeribi

Thèse de doctorat en Terre, Océan, Espace. GéologieTerre, Océan, Espace. Géologie

Sous la direction de Jean-Luc Michelot et de Kamel Zouari.

Soutenue en 2004

à Paris 11 en cotutelle avec l'Université de Tunis El Manar , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le bassin hydrogéologique du Zeroud est un bassin endoréique qui appartient au domaine du Sahel, séparé du domaine atlasique par le linéament tectonique de direction nord-sud. Il est régie par un climat semi-aride et est caractérisé par un réseau de surface assez développé, dominé par l'oued Zeroud. Le système aquifère multicouche du bassin du Zeroud est caractérisé par la complexité de son hydrodynamisme lié à deux facteurs naturel (structure) et anthropique (aménagement de l'oued Zeroud). Cette étude repose sur l'analyse chimique (majeurs) et isotopique (18O, 2H, 3H, 13C, 14C) des eaux souterraines (mio-plio-quaternaire), des eaux des précipitations et des eaux des réservoirs de surface. Les données hydrochimique et isotopique ont permis de mettre en évidence deux sens d'écoulement souterrain : Ouest-Est (proposé par l'hydrogéologie) et du lit mineur de l'oued Zeroud en direction sud et nord. Le lit de l'oued Zeroud constitue par conséquent un grand axe de recharge du système aquifère. Pour les aquifères profonds, sa contribution à la recharge est limitée à la partie amont. La nappe superficielle profite cependant, des apports de l'oued Zeroud tout le long de son lit, des écoulements de l'oued El Mansoura et de l'infiltration des pluies locales sur toute l'étendue de la plaine et aux piedmont des reliefs de bordure. Les datations des eaux souterraines par le radiocarbone indiquent des temps de résidence variants, dans l'ensemble du système, de l'Actuel à des âges supérieurs à 35 ka B. P. . La recharge des réserves profondes a été effectuée principalement au cours des phases humides de l'Holocène et du Pléistocène tardif. Des mélanges entre des masses d'eau récente et ancienne et une stratification verticale des eaux sont mis en évidence. La vitesse de transit des eaux profondes, estimée à partir des âges carbone-14, varie entre 1 et 45 m/an. L'hétérogénéité des données géochimiques et isotopiques dans les eaux profondes témoigne de la présence d'au moins trois niveaux aquifères dans le système profond. Un aquifère "confiné", de type chloruré-sodique, de qualité meilleure exploitée dans la partie sud du bassin du Zeroud est mis en évidence. La dissolution des minéraux évaporitiques et carbonates constitue le processus dominant dans l'acquisition de la minéralisation. Les eaux de l'oued Zeroud contribuent également à la salinisation des eaux exploitées aux environs de son lit.

  • Titre traduit

    Hydrochemical and isotopic caracterisation of the aquifer water system in the Zeroud basin (Kairouan plain, central Tunisia)


  • Résumé

    The hydrogeologic basin of the Zeroud is an endoreic basin that belongs to the Sahel field, separated to the Atlasic field by the north-southern tectonic outline. It is governed by a semi-arid climate and it is characterized by enough developed surface network, dominated by the Zeroud wadi. The multilayered aquifer system of the Zeroud basin is characterized by the complexity of its hydro-dynamics due to both natural (structure) and anthropic (management) features. This study is based on the chemical (major) and isotopic analyses (18O, 2H, 3H, 13C, 14C) of the groundwater (mio-plio quaternary), of the precipitations and of the surface reservoirs waters. The hydrochemical and isotopic data shows two underground flow directions: West-East (identified by hydrogeology) and from the minor bed of Zeroud wadi towards the South and the North. Therefore, the Zeroud bed constitutes a big axis of the recharge of the aquifer system. The contribution of the wadi floods to the recharge of the deeper groundwater is limited at the upstream part of the basin. However, the recharge of the shallow aquifer take place from the Zeroud floods in all the bed area, from the El Mansoura wadi floods and from the local rainfall infiltration throughout the basin and in the border relief piedmonts. The radiocarbon dating of the groundwater indicate a variable times of residence on the whole aquifer system, from the Actual age to ages superior than 35 B. P. Ka. The recharge of the deeper reserves has been done mainly during the humid phases of the Holocene and the Tardif Pleistocene. Mixing between recent and old water masses and vertical stratification of waters were identified. The transit velocity of the deeper waters, calculated from carbon-14 ages, vary between 1 and 45 m/year. The heterogeneity of the chemical and isotopic data in the deeper waters indicated the presence of more than three aquifer levels in the deep system. A "confined" aquifer, which characterised by chloride-sodium water type and a good quality, exploited only in the southern part of the Zeroud basin was identified. The dissolution of evaporate and carbonate minerals constitutes the dominant process in the acquisition of the mineralisation. The waters of Zeroud water contribute also to the salinisation of waters around its bed.

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  • Détails : 1 vol. (201 p.)
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  • Annexes : Bibliogr. p. 158-165

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