Thèses de doctorat

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contribution à la modélisation des débits de fuite d’eau à travers les barrages réservoirs par le biais de l'intelligence artificielle : cas des barrages algériens
(2024) Bouchehed, Ala
Durant les dernières années le nombre de barrages construits en Algérie a significativement augmenté. Malgré leur importance, les barrages souffrent de plusieurs problèmes, parmi lesquelles les fuites à travers les digues. Les observations expérimentales ont démontré que les fuites influent directement sur la stabilité des barrages et peuvent menacer l’ouvrage en lui-même. Dans le cadre de cette étude, deux types de variables d'entrée ont été utilisés pour développer les modèles : le niveau d'eau du réservoir (CPE) et le niveau piézométrique (PZ) mesurés à l'aide de différents piézomètres sur cinq arrages situés dans différentes régions du nord Algérien. Différentes techniques à base d’intelligence artificielle, à savoir les réseaux de neurones artificiel (ANN), Neuro-Floue (ANFIS) et les Modèles Ensemblistes. Pour estimer et modéliser les débits des fuites (Q) à l’échelle journalière. L’étude a été basée sur la construction de 12 modèles utilisant des différentes mbinaisons des variables d’entrée pour Proposer une structure appropriée des modèles à développer. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude ont démontrés la bonne capacité et l’efficacité des modèles à base d’intelligence artificielle (ANN, ANFIS, LSSVM, MARS , M5Tree), à prédire avec une grande précision les valeurs de ces débits de fuite d’eau à travers les Barrages dans la zone d’étude en fonction des critères de validation, y compris le coefficient de corrélation (R), le coefficient de Nash (NSE), et la racine moyens carrés des erreurs (RMSE) et la moyenne de l’erreur absolue (MAE).
Aide à la décision pour la réhabilitation des réseaux d'eau potable avec application au cas de la ville de souk ahras
(2023) Hassoun Nedjar, Nizar
L'objectif principal des compagnies des eaux est de fournir aux citoyens une eau potable de bonne qualité et en quantité suffisante. Mais, avec le temps, les réseaux de distribution d'eau (RDE) vieillissent, dégradent et se détériorent.
Exploration des méthodes de prévision des apports liquides dans les barrages de l'Algérie
(2023) Benchaiba, Leila
La rationalisation du stockage des eaux de surface requiert des efforts intensifs des chercheurs pour développer des méthodes efficacement opérationnelles en vue la gestion de la ressource hydrique qui constitue un enjeu essentiel pour l'Algérie. Divers types de modèles ont été proposés pour la modélisation et la prévision des données hydrométriques. Les modèles stochastiques et non stochastiques ont été parmi les premiers à être utilisés. Cependant, leur applicabilité est rarement validée par des études dans un contexte Algérien où il est nécessaire de proposer des directives et des recommandations liées à la classification et à l'utilisation des modèles de prévisions des apports liquides
Contribution au dimensionnement d’un réseau d’assainissement en tenant compte de l’aspect stationnaire et non stationnaire de l’écoulement.
(2013) ZEGHADNIA LOTFI
Souvent, les concepteurs considèrent l’écoulement dans les réseaux d’assainissement comme permanent et uniforme, ce qui justifie et favorise l’utilisation de l’équation de Manning. Cette dernière a été pour longtemps un sujet d'intérêt particulier pour les chercheurs qui l'ont exprimé sous forme de graphes et/ou tableaux pour faciliter son application en pratique. Par ailleurs, plusieurs chercheurs ont identifié les erreurs, qui peuvent être important, et qui sont associées à l'utilisation des méthodes simplifiées. Ce travail vise à proposer une approche capable de donner, d'une manière simple et directe, les caractéristiques d'écoulement mieux que ceux des méthodes existantes. Pour cela on a proposé plusieurs approches. Le premier est semi-graphique où on présente des équations simplifiées associées à un graphe pour des fins pratiques. On a aussi proposé une nouvelle méthodologie de design basé sur le concept de rendement volumétrique et de circulation de l'écoulement pour mieux exploiter la conduite et pour améliorer son rendement. Finalement, on a présenté une nouvelle approche analytique basée sur la référenciassions à une conduite ayant des caractéristiques d'écoulement connus. Les résultats des approches proposées et ceux des méthodes existantes ont été comparés à ceux de l’équation de Manning. Les approches proposées sont simples, directs et donnent de meilleurs résultats.
Contribution à l’étude de la variabilité climatique et son impact sur les ressources hydriques « cas d’oued Medjerda Nord-Est Algérie »
(2015) KHOUALDIA WACILA
Le changement climatique des dernières années a produit dans les régions arides à semi arides de l'Algérie, des périodes de sécheresse, qui sont caractérisées par des pluviométries déficitaires, et des écoulements très faibles des principaux oueds des bassins versants. Pendant les périodes sèches, les ressources en eau de surface et, par conséquent, les volumes stockés subissent une diminution très nette. Il devient parfois difficile de satisfaire la demande en eau potable, en particulier celle destinée à l'agriculture. Afin de mieux gérer une telle situation, la connaissance des facteurs climatiques et l’étude de son impact sur les ressources en eau est indispensable. Cette étude a pour objectif de montrer l’impact de la variabilité climatique sur les ressources en eau d’oued Medjerda (Nord- Est Algérien). Pour ce faire, diverses données climatiques sur des périodes allant de 19 à 38 ans et méthodes; Tests statistiques, indices centrés réduits, le filtre passe-bas de Hanning d’ordre 2, analyse fréquentielle, chaines de Markov, la loi de Maillet et le coefficient de tarissement, la construction des courbes intensités durées fréquences ont été utilisées. L’application de l’indice centré réduit et le filtre passe-bas de Hanning aux séries pluviométriques et hydrologiques a mis en évidence une variabilité climatique caractérisée par une alternance de phase humide dans la décennie 70, de phase sèche dans les décennies 80, 90 et d’une nouvelle phase humide dans la décennie 2000. Le long déficit pluviométrique a provoquée une baisse plus importante de l’écoulement de la Medjerda. Cette baisse est principalement occasionnée par une baisse des pluies du printemps et plus particulièrement celles de l’hiver. En outre, la fluctuation interannuelle de la pluie et des débits s’accompagne de ruptures de stationnarité dans leurs séries. Les tests statiques font apparaître des ruptures au niveau de la pluviométrie dont la majorité se localise dans les décennies 80 et 90. Les débits de la Medjerda sont affectés par des ruptures en 1988-89 et 1993-94. Une tendance à l’augmentation de la température et de l’évapotranspiration est observée dans ce bassin. L'historique des séries pluviométriques indique que la Medjerda assiste à un véritable décalage des zones pluviométriques. La variabilité de ces paramètres climatiques a eu des conséquences néfastes sur le bilan hydrologique, et a affecté la recharge souterraine réduisant ainsi, les disponibilités en eau des réserves de la région pendant les périodes de déficit pluviométrique. Ce pendant, cette sécheresse a été suivi par une tendance à l'augmentation, des pluies fortes journalières supérieures à 20 mm et les coefficients de tarissement ont connue une baisse ces dernières années d’où on observe une recharge rapide des nappes de la Medjerda. L’étude des chaines de Markov a montré que, la sécheresse est un phénomène assez fréquent et récurrent deux années de suite, voire trois années ou plus. La probabilité d'avoir deux années sèches consécutives est plus importante dans les régions de Nord et du Sud, régions qui participent d'une façon considérable à la production agricole du pays. L’oscillation du Nord Atlantique pourrait être derrière ce changement dans le bassin d’étude. Finalement, pour une bonne gestion des eaux, de lutte contre la sécheresse et les inondations du bassin des modèles probabilistes ont été proposés
Conditions d’écoulement à l’aval d’un barrage en cas de rupture de la digue-Application aux cas Algériens
(2016) DERDOUS Oussama
Dans ces dernières années, les agences gouvernementales et le public dans le monde entier sont devenus beaucoup plus conscients du fait que la rupture de barrage pouvait provoquer des inondations catastrophiques et que les barrages constituaient un danger potentiel, afin d’assurer davantage de sécurité, des normes, lois et recherches ont été établis afin non seulement de diminuer le risque de rupture, mais également l'évaluation des conséquences de la rupture des ouvrages. Le barrage des Zardezas est victime d’un état critique d’envasement estimé à environ 25 m au-dessus du fond initial de l’oued. Ce phénomène peut provoquer la rupture du barrage suscité. Une simulation numérique de l'onde d’une éventuelle de rupture du Barrage des Zardezas a été réalisée à l'aide des deux modèles numériques HEC-RAS et MIKE11. Des recommandations ont été dégagées sur le choix entre ces deux modèles numériques et sur les paramètres à introduire dans les simulations. Le système d’information géographique ArcGIS a été utilisé pour cartographier les résultats et pour analyser l’impact sur les zones touchées par l’inondation. Les résultats obtenus ont permis d’établir un plan particulier d’intervention en cas de catastrophe. L’objectif de ce plan est principalement d’expliquer au mieux le danger potentiel que le barrage constitue et de prévoir les démarches appropriées à entreprendre pour empêcher ou au moins diminuer les conséquences en cas de rupture du barrage des Zardezas.
VARIABILITE CLIMATIQUE ET SCENARIO DU CHANGEMENT CLIMATIQUE DANS LE NORD EST ALGERIEN ( CAS DU BASSIN VERSANT DE LA SEYBOUSE)
(2017) BALAH BELKACEM
Cette thèse a pour objectif principal d’étudier les modes de variabilités climatiques particulièrement pluviométriques du bassin versant de la Seybouse. Pour atteindre cet objectif, cette étude s’est appuyée sur les séries des pluies de vingt quatre stations, postes pluviométriques et hydrométriques qui sont réparties sur la surface étudiée. Pour s’assurer de la réalisation de ce travail dans un meilleur ordre, la thèse s’articule autour de trois grands axes. Le premier axe est consacré à l’analyse des précipitations sur des périodes bien distinctes d’une station pluviométrique à une autre selon la disponibilité des données. L’utilisation des tests non paramétriques de Wilcoxon s’avère nécessaire à une échelle mensuelle et pluriannuelle. L’étude du régime pluviométrique explique nettement cette variation. L’application du test de normalité pour un jugement d’adéquation à une loi théorique est assurée par l’utilisation des diagrammes quantile quantile. L’ensemble des résultats indique qu’une grande partie des séries de pluie est adéquats à la loi normale. Le deuxième axe est étudie la variabilité dans une échelle spatiale et temporelle, les notions de la géostatistique, en faisant un grand pas pour une modélisation spatiale. L’ensemble des résultats montrent que le modèle Gaussien est le mieux adapté pour caractériser les pluies interannuelles. La classification du bassin aux étages climatiques est assurée par l’indice de NICHOLSON. Ainsi, la stationnarité et les tendances des séries de pluie sont vérifiées par des techniques usuelles à savoir : filtre passe-bas de Hinning d’ordre 2, Pettitt (1979), rangs de Spearman, Von Neumann et Buishand (1982-1984). Le troisième axe est de la réponse à la question du scénario de changement du climat par la pratique de la prévision avec les réseaux de neurones artificiels pour prédire les pluies moyennes mensuelles. Pour ce faire, les modèles proposés ont été construits, entrainés, testés et validés avec le logiciel MATLAB 2014a. Les variables d’entrées varient de 8 à 11 selon la disponibilité des données de chaque station pour chaque mois, et la sortie du modèle des pluies dites prédites. L’ensemble des résultats de la modélisation, montrent une fiabilité très satisfaisante à la prédiction des pluies avec les modèles adaptés des quatre stations synoptiques choisies, à l’exception, des mois de Décembre et Juin respectivement pour les deux stations de Pont Bouchet et Bouhadjar. Concernant les modèles de prédictions pour les deux mois de Février et Mai de la station de Bouhadjar, ils sont acceptés mais avec quelques réserves
RECHERCHE SUR LES METHODES ET TECHNIQUES APPLIQUEES AU SECHAGE DES BOUES DES STEP
(2016) ALKANEJ Youssef
Cette thèse présente les résultats de deux ensembles d‟essais expérimentaux complémentaires, il est en fait, consacré à une approche expérimentale déclinant un objectif de développement durable du domaine éco environnemental à contexte méditerranéen : Le premier protocole est une application visant par des techniques connexes, la réduction du temps de séchage des boues prélevées d‟une part à la sortie de l‟épaississeur et d‟autre part, dans un des lits de séchage des STEP de la ville Souk Ahras . Cette méthode préconise selon, son principe cardinal, la recherche du temps minimal de séchage obtenu par le meilleur pourcentage de mélange de la boue aux différents déchets de la cimenterie. Les principaux résultats sont ci après exposés : 1- Pour des pourcentages de mélanges variant de 12,5 et 100% de la farine de calcaire rebutée (FCR) et/ou farine de briques réfractaires à base de magnésie (FBRM) issues des fourneaux de la cimenterie de HadjarEssoud ( Nord est algérien). 2- Pour des pourcentages de mélange variant de 2.5 à 20% de la sciure de bois d‟emballage finement broyée (ScBFB). Le protocole expérimental mis en œuvre, a montré que les mélanges à 25% de FCR et FBRM, et à 2.5% , 5% de ScBFB , ont permis d‟enregistrer :  pour les siccités de boue de 0 % et 20%, en saison sèche (mois d‟août, température moyenne 34°C), un temps de séchage estimé globalement à 1,5 jour pour la fumure composite FCR et FBRM et 4 jour pour la ScBFB ;  pour la siccité de boue de 0 % et 30%, en saison humide (mois de décembre, température moyenne 16°C), le temps de séchage est sensiblement de 4 à 5 jours pour la FCR et la FBRM et de 7 à 8 jours pour la ScBFB ; . L‟essentiel des résultats montre clairement que, pour un mélange « boue-farines » de 25%, a permis la réduction optimale du volume annuel des boues dont la siccité a atteint 95 %, leur poids initial est ainsi passé de 400g à 17 g. Le deuxième protocole a porté sur la valorisation conjuguée de l‟eau usée épurée aux fumures d‟origines diverses constituées notamment du mélange de la boues avec la FCR et boues avec la FBRM , de la boue sèche, de fumiers de ferme (fumier de bovin et ovin ) et d‟engrais de synthèse de composition 15, 15, 15 . A cet effet le champ expérimental a été divisé en deux lots constitués chacun de 8 carrés de 2.5 m2 de surface. Chacun des carrés a reçu un type de fumure parmi celles décrites plus haut. Les deux lots ont été irrigué l‟un à l‟eau potable, l‟autre à l‟au usée épurée. L‟expérimentation s‟est effectuée sur la culture de pomme de terre Solonum Tuberosum variété "SAMBA" en sol sablo-argilo-limoneux. Le meilleur rendement de 26 T/ha, a été enregistré pour le cas de la fumure composite : "B. A. STEP/R.F.C.C.". Globalement les rendements moyens sont de 19 T/ha dans le lot irrigué à l‟eau usée épurée et de 6 T/ha dans le lot arrosé à l‟eau potable. Au plan éco-environnemental, les boues des STEP peuvent pallier à l‟usage des engrais de synthèse dont les dépenses peuvent atteindre les 20% du coût de production des cultures notamment celui de la pomme de terre.
Les changements climatiques au Nord-est algérien Evolution récente et projections futures
(2017) KHEZAZNA AMINA
Durant ces dernières décennies, les changements climatiques qui ont amplifié les événements hydrologiques extrêmes (pluies torrentielles, inondations, sécheresses, . .) Et le problème de changement climatique a été reconnu comme l’un des majeurs du développement à l’échelle locale, et régionale voire même à l’échelle internationale. Le changement climatique a produit des périodes de sécheresse, qui sont caractérisées par des pluviométries déficitaires, et des écoulements très faibles des principaux bassins versants, les ressources en eau de surface et par conséquent, les volumes stockés subissent une diminution. La question d’eau constitue un défi permanent pour les pays riverains de la Méditerranée, l’Afrique de l’Ouest en général et l’Algérie en particulier. La demande est en constante augmentation. Cette étude a pour objectif caractérisé la variabilité du climat au Nord-est algérien, précisément dans le bassin Seybouse site de l’étude. Pour cela, diverses données climatiques sur des périodes allant de (42) ans, cette étude s’est appuyée sur des séries de pluies de (13) stations, postes pluviométriques et hydrométriques qui sont réparties sur la surface étudiée. Dans ce cadre, nous proposons d’étudier la variabilité spatiale et temporelle du régime pluviométrique annuel. Dans un premier temps, nous allons analyser l’ampleur de la variabilité absolue, relative aux totaux annuels pour mettre en évidence, les contrastes régionaux et caractéristiques de l’intensité de la variabilité structurelle annuelle, en second lieu, nous allons étudier Évolution temporelle des précipitations annuelles. A la fin, une analyse de la variabilité des tendances pluviométriques, différents tests statistiques ont été utilisés : (test d’estimation la pente de Sen, test de Mann-Kendall, test séquentiel de Mann Kandell et le test de Pettit), pour évaluer la magnitude de la tendance, identifier et déterminer les dates des tendances, et localiser temporellement les ruptures et les changements climatiques. Le deuxième axe est la caractérisation de la sécheresse météorologique et la variabilité dans une échelle spatiale et temporelle, le but, est d’analyser et cartographier les tendances et les variabilités pluviométriques, dans le bassin versant. L’utilisation des Indices de sécheresse météorologique et la caractérisation spatiale des précipitations (Cartographie des indices pluviométriques). Les résultats indiquaient des fluctuations des précipitations, sont caractérisés par une alternance, de la phase sèche dans les décennies (70s, 80s), et le début des années (90s), et d’une nouvelle phase humide au milieu des années (1990s et 2000). L'historique des séries pluviométriques indique un véritable décalage. La variabilité de ces paramètres climatiques a eu des conséquences néfastes sur le bilan hydrologique. Cependant, cette sécheresse et suivie par une tendance à l’augmentation. Tendance croissante, les indices de sécheresse estimés indiquaient que le bassin versant de Seybouse a connu une longue période de sécheresse avec une gravité modérée, suivie d'une longue période d'humidité dans la majorité de la zone d'étude. En outre, l'interpolation des indices de précipitations normalisés (SPI) sur l'ensemble du bassin de Seybouse dans les SIG, a permis de visualiser et d'évaluer le rapport spatial évolution temporaire de la sécheresse, dans la région qui devrait aider les décideurs dans la gestion des ressources en eau, de l'agriculture et d'autres activités susceptibles d'être infectées par la sécheresse
Elément d’analyse du phénomène d’inondation dans les villes à bassin péri-urbain. Modélisation hydrologique. Cas de la ville de Annaba
(2018) DAHDOUH Yacina
Ce travail s’inscrit dans la problématique de la modélisation des processus hydrologiques de la transformation pluie-débit en milieu urbain. En effet, le phénomène d’inondation par ruissellement pluvial urbain est accru. Il est devenu nécessaire de définir et de développer des outils permettant de prédire de tels évènements et leurs conséquences sur le milieu urbain. À cet égard la ville de Annaba à travers le bassin versant de Zaafrania, a été retenue comme champ d’application de cette étude. L’objectif de notre recherche est d’améliorer les performances des modèles pluie-débit par une meilleure prise en compte de ruissellement au sein de ces modèles. Une étude de la comparaison des paramètres de l’événement pluvieux dans le bassin versant à l’aide de deux modèles de perte dans HEC-HMS a été effectuée. Le développement des méthodes de pertes SCS-CN et Green & Ampt représente une composante majeure de la modélisation pluie-débit. Deux aspects ont été traités en particulier. La délimitation du bassin versant de Zaafrania nous a permet d’obtenir les paramètres des sous-bassins versants en utilisant l’extension HEC-GeoHMS dans ArcGIS. Tous les paramètres nécessaires sont attribués aux modèles appliqués dans cette étude pour exécuter le modèle pluie-débit, le premier induisant le second. Alors que l’absence des mesures de protections adéquates, le développement urbain peut provoquer inévitablement une augmentation du risque inondation. La protection contre les crues d’un milieu urbain est une entreprise moderne et ambitieuse sa complexité réside non seulement à résoudre les problèmes scientifiques, mais également à y intégrer les aspects économique, écologique et sociologique. Pour cela, nous avons utilisé une approche de routage de flux par le modèle de Muskingum qui permet notamment la connaissance de la prévision des crues dans le bassin versant de Zaafrania. Les résultats ont montré qu’il y avait de différence significative entre la méthode de perte SCS-CN et Green & Ampt appliquée dans le bassin versant. Ainsi, le volume de ruissellement direct et le débit de pointe estimé indiquent une corrélation statistiquement et positivent entre les résultats de l’étude. Et aussi il a été tenté d'utiliser la fonction objective du HEC-HMS pour classer les méthodes. D’un point de vue opérationnel, le choix de la méthode appropriée pour simuler les hydrogrammes de ruissellement dans la zone d’étude a été faite en comparant les hydrogrammes simulés aux données observées nous avons utilisé une étude de sensibilité de performance de ces modèles pluie-débit. En effet, cette section est d’analyser de la sensibilité de deux modèles aux valeurs des paramètres impliqués dans les simulations. Pour évaluer la flexibilité du modèle pluie-débit dans ce cas d’étude. Donc la sélection de la meilleure méthode est à la base de l’examen moins de différence entre les résultats de la simulation de deux modèles de perte dans HEC-HMS, à d’événement observé dans l’hydrogramme. Ainsi de sorte qu’il puisse aborder quel modèle est adapté pour la simulation de la pluie-débit dans le bassin versant de Zaafrania. Les résultats ont montré que la méthode SCS-CN performe mieux que la méthode Green & Ampt. Par la simulation de routage de flux sur ce bassin versant, nous avons montré que la prévision des crues avec le modèle de Muskingum était fiable dans le bassin versant de Zaafrania.
La simulation dynamique comme un outil d’aide à la décision pour la gestion des stations d’épuration à boues activées
(2017) DAIRI Sabri
Dans ce travail, l’évaluation des performances épuratoires a été optée dans le cadre de diagnostic des stations d’épuration (STEP) de la région de Souk-Ahras (Nord est de l’Algérie) pour permettre de répondre aux attentes des nombreux acteurs concernés (gestionnaires, décideurs et concepteurs). La méthodologie est fondée d’une part, sur l’utilisation du modèle ASM1 (activated sludge model N°1) qui intègre la cinétique d'oxydation du carbone et de l'azote. C’est un modèle tout à fait adapté pour la modélisation des processus biologiques mis en jeu dans les stations d’épuration de la région de Souk-Ahras à l’aide du simulateur GPS-X afin d’obtenir une solution optimale du point de vue des performances épuratoires et mieux fonder scientifiquement et techniquement nos choix opérationnels. D’autre part, la technique de simulation numérique en mécanique des fluides CFD a été bien appliquée pour décrire le comportement hydrodynamique des deux bassins (clarificateur secondaire et bassin de désinfection). Cette recherche est faite en : (i) le calage et la validation du modèle ASM1 par le biais de mesures expérimentales sur les deux STEP (Souk-Ahras et Sedrata), le modèle obtenu est ensuite utilisé pour répondre aux problématiques relatives à la gestion de la production des boues, l’estimation de la capacité réelle des STEP et l’ajustement d’un bilan massique convenable ; (ii) le bassin d’aération est l’élément majeur d’une STEP. L’aspect énergétique lui confère une actualité particulière ce qui nous a conduit à proposer une alternative pour mieux gérer la consommation énergétique en s’appuyant sur l’optimisation du taux d’oxygène dissous dans ce bassin; (iii) la simulation du fonctionnement hydraulique du clarificateur de la STEP de Souk-Ahras et le bassin de désinfection de la STEP de Sedrata en utilisant CFD et le code de calcul (FLUENT 6). Pour le premier bassin, l’étape de calage/validation a été effectuée sur une série de concentration des matières en suspension issus de la simulation de GPS-X. Le comportement hydrodynamique des deux phases solide-liquide et bien reproduit, ainsi la hauteur du voile de boues a été estimée pour les cinq tests optés. Pour le deuxième bassin on n’a pas pu caler le modèle sur des mesures réelles d’où on a proposé une alternative de conception de chicanes en basant sur des tests prospectifs. Les résultats obtenus sont satisfaisants
Pollution et protection des eaux du lac Mellah (N-E Algérien) au droit des rejets urbains: proposition d’un collecteur principal
(2016) KHERIFI Wahida
Les eaux usées urbaines sont souvent rejetées dans la nature sans prétraitement. Le milieu récepteur devient alors pollué et pose des problèmes à la vie aquatique. Tel est le cas du Lac Mellah d’El Kala (Nord-Est Algérien), où les eaux domestiques sont rejetées directement dans le lac ou dans ses affluents. C’est dans cette perspective que s’inscrit le présent travail, portant sur la pollution du lac Mellah au droit des rejets urbains. Une prospection du site d’un point de vue physico-chimique et microbiologique à été entreprise afin d’évaluer la qualité des eaux de ce lac et de ses affluents. L’interprétation de ces analyses a eu pour objectif identifié le facies chimique des eaux de lac Mellah et de ses affluents et déterminé l’état de la qualité des ces eaux en vue d’un usage agricole pendant la période des hautes et des basses eaux. L’évaluation de la pollution physico-chimique et microbiologique des eaux de la zone d’étude par différentes méthodes de traitements de données statistiques et graphiques (ACP, IPO, IQM, Surfer 9), révèle différents type de pollution avec une pollution organique à l’aval de la station d’épuration d’El Gantra El Hamra (rejet à la sortie), une pollution minérale au niveau du lac Mellah et une pollution agricole au niveau des Oueds. Tandis que, les indices de la pollution microbiologiques interprétés, soulignent une pollution microbiologique moyenne dans le lac et de ses affluents. L’origine de cette pollution calculée à partir du rapport de Bourgeois réaffirme une pollution d’origine humaine en période de basses eaux et d’origine animale en période de hautes eaux. La situation actuelle nous pousse à proposer des solutions adéquates pour la protection des eaux à l’amont. Alors que pour remédier et cerner le problème de la croissante de la dégradation de la qualité des eaux du lac Mellah en supposant des propositions pour l'implantation et le dimensionnement de deux collecteurs principaux d’assainissement.
La gestion durable des services d’eau potable et d’assainissement en Algérie
(2017) BOUKHARI Sofiane
Les services d’eau potable et d’assainissement (SEPA) ont été confrontés à des défis qui remettent en question leur performance et leur durabilité : i) des problèmes environnementaux qui nécessitent une utilisation plus efficace des ressources en eau et de l'énergie; ii) des problèmes économiques et insuffisance financière de ces services qui nécessite l’application du concept du recouvrement des coûts, précisément lorsque les services d'eau font face à des appels à d'énormes investissements pour renouveler leurs infrastructures et iii) des problèmes sociaux dues à l’augmentation de la facture de l’eau suite à l’application du principe de recouvrement intégral des coûts. D’après la littérature scientifique, plusieurs solutions techniques, économiques et sociales ont été fournies par les fournisseurs des services d’eau à travers plusieurs pays du monde. Ces solutions sont accompagnées par des réformes institutionnelles (organisation et réglementation). Mais l'organisation institutionnelle et fonctionnelle des SEPA est également affectée par ces changements, ce qui souligne les questions importantes de la gouvernance. D'un autre côté, les SEPA ont toujours été critiqués pour leur caractère non durable. La durabilité des SEPA a posé un dilemme aux décideurs et aux scientifiques au cours des dernières années. Le concept de la durabilité a reçu beaucoup d'attention des décideurs et des gestionnaires des SEPA au cours des dernières années. Divers méthodes et outils d'analyse ont été utilisés pour évaluer la durabilité de la gestion des SEPA. L'objectif de cette thèse est de développer un outil méthodologique de prise de décision multicritères pour la gestion durable des SEPA en Algérie. Cette recherche soutient le service public de l'eau potable (Algérienne Des Eaux: ADE) et le service d’assainissement (Office National d’assainissement : ONA) dans ses défis pour améliorer la performance et la qualité de l’offre de service. Cette recherche fournit un état de l’art sur le concept du développement durable et la notion de la durabilité, ensuite, un examen des contributions de recherche sur les différentes méthodes multicritères de prise de décision (MCDM) appliquées dans le domaine de l’eau basée sur une analyse bibliographique de 102 articles scientifiques. Par la suite, un diagnostic de l’état actuel des services d’eau potable et d’assainissement en Algérie a été effectué pour recenser les principaux problèmes auxquels les décideurs et les gestionnaires
Etude de l'aléa « rupture de barrage » qui correspond à la formation d'une onde de submersion, à l'origine d'une élévation brutale du niveau de l'eau à l'aval du barrage Hammam Grouz - Algérie
(2016) BOUSSEKINE Mourad
Une rupture de barrage entraîne la formation d’une onde de submersion se traduisant par une élévation brutale du niveau de l’eau à l’aval. Les causes de rupture des barrages peuvent être de différents ordres : techniques, naturelles et humains. A la fin du mois d’Avril 2003, la direction régionale de l’Est d’ ANRH a été saisie d’une grosse émergence d’eau sur la rive droite de l’Oued Rhumel à l’environ 200m en aval de la digue du barrage de HAMMAM GROUZ. Ces failles peuvent conduire à la déstabilisation de la digue de barrage. Pour cela on a utilisé les logiciels suivants: Surfer9 et Hec-Ras. Nous avons étudié l’éventuelle rupture du barrage Hammam Grouz, qui s'appuie sur une modélisation numérique des écoulements à l'aval du barrage. Les objectifs de l’étude sont les suivants: modéliser numériquement la rupture du barrage; définir les conséquences probables dans la zone à l'aval du barrage ; délimiter la zone de risque. Les résultats montrent que la majorité des ouvrages sera touchée d’un degré à un autre, des solutions ont été proposées pour minimiser les dégâts causés par cette rupture.
ETUDE DE L’HYDRODYNAMIQUE DES BASSINS D’AERATION
(2017) KHERFANE WAHIDA
La majorité des stations d’épuration réalisées à ce jour en Algérie sont par boues activées. Le bassin d’aération est l’élément majeur d’une station d’épuration à boue activée. Son fonctionnement conditionne la qualité eaux usées épurées. La bonne connaissance de l’hydrodynamique de ces bassins est un enjeu essentiel pour améliorer leur conception. Une conception rigoureuse du bassin d’aération, au travers les systèmes d’aération et de brassage, est donc primordiale. Le but de cette thèse est d'étudier le comportement hydrodynamique des bassins d'aération de trois stations d’épuration (Chelghoum Laid, Souk Ahras et Annaba). Ces stations diffèrent par la dimension et la géométrie de leurs bassins ainsi que par leurs systèmes d'aération. Des mesures de vitesses ont été effectuées sur un modèle réduit du bassin d’aération de la STEP de Chelghoum Laid d’une longueur de 2 m, de 0.66 m de largeur et de 0.15 m de hauteur.Les mesures de vitesse ont été effectué sur trois (niveaux) profondeurs du bassin d’aération h1= 0,04 m ; h2= 0.075 m et h3= 0.11 m (fond du bassin, milieu du bassin et haut du bassin). Pour l’ensemble du bassin d’aération, on a mesuré environ 135 points (45 points par profondeur). Simultanément, une simulation numérique par le code de calcul Fluent pour la simulation des écoulements dans les trois bassins. Ce logiciel utilise la méthode des volumes finis pour résoudre les équations de Navier-Stockes en régime turbulent. Selon la section et la profondeur dans le bassin, les vitesses ont varié fortement, de 0.8-2.5 m/s en haut du bassin ; 0.6-1.5m/s au milieu et de 0.2m/s au niveau bas du bassin. Les résultats de simulation sont en bonne concordance avec les mesures expérimentales du modèle réduit. Cette validation met en évidence la capacité du logiciel à reproduire fidèlement la réalité, ce qui nous a permis de définir les dispositions techniques visant à améliorer le fonctionnement et la conception des bassins d’aération. A cet effet unesimulation des performances épuratoires des trois stations d’épuration par le logiciel GPS-Xest réalisée pour en juger du rendement épuratoire du traitement biologique.
COEFFICIENT DE RESISTANCE DES ECOULEMENTS UNIFORMES
(2017) LOUKAM Imed
Dans le calcul des écoulements uniformes en conduites et canaux à surface libre, le coefficient de résistance à l’écoulement de Chézy ou de Manning n’est pas une donnée du problème et sa valeur est considérée de manière arbitraire, ce qui implique un calcul plutôt approximatif. Cet inconvénient majeur se rencontre dans tous les profils géométriques de conduites et de canaux. La connaissance de la valeur de ces coefficients est indispensable au dimensionnement de l’ouvrage, voire même pour le calcul de la profondeur normale. C’est dans ce contexte, que s’inscrit l’objectif de notre recherche en orientant principalement nos travaux sur l’identification et l’établissement de la relation du coefficient de résistance à l’écoulement de de Chézy et de Manning. En se basant sur la méthode du modèle rugueux (MMR) destinée au calcul des conduites et canaux, nous pouvons établir la relation générale du coefficient de résistance d’une manière explicite dans le domaine de l’écoulement turbulent, pour les différents profils géométriques, notamment pour le canal rectangulaire, la conduite circulaire, la conduite en forme de fer à cheval et l’ovoïde à canette rétrécie. Il apparaît clairement que les coefficients de résistance de Chézy et de Manning dépendent fortement du taux de remplissage, du débit volume, de la pente longitudinale, de la rugosité absolue des parois interne de la conduite et la viscosité cinématique du liquide en écoulement. En outre, dans ce travail, une méthode simplifiée par rapport à celle citée précédemment est exposée pour déterminer le coefficient de résistance avec un nombre limité de données, à savoir, le débit volume, la pente de la conduite, la rugosité absolue et la viscosité cinématique. Enfin, après une étude de variation qui a été menée des coefficients de résistance de Chézy et de Manning en fonction du taux de remplissage, une expression également explicite a été donnée pour le calcul aisé du coefficient de Chézy quand il atteint sa valeur maximale lors de l’écoulement dans la conduite.
LES EAUX THERMO-MINERALES ET DEVELOPPEMENT DURABLE : CAS DE HAMMAM MESKOUTINE ET HAMMAM OULED ALI (NORD-EST ALGERIEN)
(2017) BENAMARA Abdelwaheb
Depuis longtemps, les sources chaudes naturelles dans le monde ont joué un rôle considérable dans les sociétés humaines. L’Algérie est considérée parmi les pays riches en eaux thermo -minérales, près de 200 sources ont été inventoriées, qui sont reparties à travers le territoire Nord algérien, majoritaires à l’extrême du Nord-est algérien, parmi ces régions la wilaya de Guelma qui renferme un nombre important des sources thermo minérales le cas de la région de Hammam Meskoutine ainsi que la zone de Hammam Ouled Ali. D’où l’objectif de notre étude. La région d’étude appartient aux nappes épi-telliennes qui résultent d'une poussée vers le sud de la chaîne du Djebel Débagh, où affleure un substratum formé de calcaires Crétacés, sur lequel sont charriées les nappes telliennes, constituées de marnes noires ou grises intercalées de bancs calcaires appartenant au Crétacé et au Tertiaire. Ces conditions géologiques favorisent l’émergence d’un nombre non négligeable des sources thermo-minérales. Pour mieux comprendre les caractéristiques physico chimiques, l’origine de la minéralisation des eaux de ces sources et sa qualité en matière d’irrigation une étude hydrochimique a été effectuée en deux périodes de prélèvements (2016). Les résultats obtenus montrent que les faciès chimiques dominants selon le diagramme de Piper est Bicarbonatée magnésien et sulfaté calcique sont à l’origine de lessivage des terrains calcaréo dolomitiques du Crétacé. La classification de Richards montre que ces eaux gardent même qualité pour l’irrigation dans le temps et dans l’espace. En effet ces eaux peuvent être utilisées pour l’irrigation des cultures tolérantes aux sels, à condition que ces sols soient bien drainés ou de bonne perméabilité et la salinité doit être contrôlée. Le calcul de l’indice de saturation selon le logiciel « PhreeqC» montre que la composition chimique des eaux thermo-minérales est particulièrement interférant avec les minéraux carbonatés qui sont présents largement dans le réservoir. Alors la dissolution de carbonates calciques et magnésiens amène l'eau à saturation vis à vis de ces minéraux. Cependant, l'absence des minéraux évaporitiques dans le réservoir aquifère, à travers le Trias gypso salin entraîne une sous saturation vis-à-vis de ceux-ci. Les eaux thermo minérales sont spécifiquement caractérisées par leur teneur en sels dissous, leur température et les gaz qu'elles contiennent. Du fait de leur composition, où interviennent encore des éléments en traces, elles ont généralement un aspect bénéfique dans le traitement de certaines maladies. L’utilisation de l’énergie géothermique est multiple, elles vont des utilisations directes telles que la pisciculture, le chauffage des serres et la production d’électricité. Elle reste l’un des paramètres les plus importants dans le développement socio-économique local de la région
Paramétrisation multi-critère et multi-échelle d’un modèle hydrologique spatialisé de crue en milieu périurbain
(2017) Imène SKHAKHFA
Les dégâts générés par les crues peuvent parfois être importants. Par conséquent, la mesure des précipitations et la prévision des débits sont essentiel en hydrologie pour être capable de prévoir les crues et mettre en place des solutions préventives. Afin d'assurer la cohérence de l'ensemble des résultats simulés, il est nécessaire de développer un processus de validation, en particulier dans les régions où les données sont rares ou limitées et peu fiables. Dans de nombreuses applications, le modèle est calibré et validé par rapport à telles que les mesures de niveau d'eau ou l'hydrogramme mesuré à la sortie. Dans ce contexte, la présente étude estime les débits avec deux différents modèle hydrologique (modèle du SCS et modèle de CLARK) de façon à déterminer lequel semble le plus adapté pour notre zone d’étude le bassin versant Oued Ressoul (A= 103,96 km2 ) dans le Nord-Est Algériens. Nous nous limitons à de courte durée lors de la modélisation pour lequel le processus d’évapotranspiration est négligeable. Les crues éclaires, qui affectent les régions méditerranéennes, se produisent sur des pas de temps courts et peuvent concerner une gamme variée d’échelles spatiales régionales. Mais dans les bassins versants non-jaugés où les données sont rares voir non disponible, la modélisation spatiale est importante pour connaître le débit en chaque point et qui va être utile lors de la prévention contre les inondations dans ces régions, cette formulation est ensuite adaptée sur notre zone d’étude pour une mise à l’échelle.
Analyse et Etude de L'effet d'une Variation des Principaux Paramètres Sur La Stabilité des Barrages en Terre
(2018) LAKEHAL RIDA
L’approche déterministe d’analyse de stabilité des pentes naturelle ou artificielles par les méthodes d'équilibre limite (LEM) en particulier la méthode modifiée de Bishop, est la plus utilisée pour évaluer la stabilité des barrages en remblai avec des ruptures circulaires. Dans cette étude, la méthode des plans d’expérience, en particulier la technique des plans composites centrés (CCD) a été liée avec la méthode modifiée de Bishop pour déterminer les effets d'une variation des principaux paramètres sur la stabilité des barrages en terre. Pour atteindre cet objectif, une équation de second ordre a été utilisé pour élaborer une fonction approximative du coefficient de sécurité Fs, dont les données d'entrée ont été fournies par l’analyses de stabilité des différents profils de barrages en terre homogènes et non homogènes (barrages avec à noyau central en argile). Les modèles proposés obtenus à partir de cette application représentent une plus grande précision de prédiction. L'étude de l'effet des paramètres géométriques et géotechniques sur le coefficient de sécurité des barrages homogènes montre qu’un effet positif de la cohésion c’ et l'angle de frottement φ', et un effet négatif de hauteur de la digue HB, densité sèche γd et densité saturée. Les résultats montrent que l'effet de la cohésion c 'dépend fortement de HB, et que l'effet de dépend de β. Pour les barrages non homogènes (barrages en remblai à noyau central argileux), les résultats obtenus montrent qu’un effet positif de la largeur moyenne du noyau argileux central et des paramètres géotechniques du remblai et du noyau argileux sur les facteurs de sécurité Fs. Utilisant le modèle développé, les résultats de l'optimisation de la largeur moyenne du noyau central en argile pour les profils théoriques et les cas réels des barrages de Khenchla et Msila exposent qu'une largeur moyenne optimale égale environ 1/3 de la hauteur du barrage avec un gradient admissible inférieur ou égale à 2 pour un coefficient de sécurité optimal égale 1.5 jusqu’à 1.7 pour un barrage en terre d’une hauteur supérieur à 15 m (HB > 15 m)
Stratégie de mobilisation des ressources en eau non conventionnelle Approche méthodologique Etude prospective du cas des eaux usées épurées de la ville d’Annaba
(2018) NAFAA Dhikrane
Cette thèse mémoire s’articule sur trois parties, la première expose la problématique controversée de la Réutilisation des eaux usées épurée perçue comme "Potentiel" et "Menace" ce paradigme conditionne donc l’usage de cette ressource non conventionnelle à des fins agricoles sous les contraintes des normes établies par l’Organisation Mondial de la Santé. La capacité théorique de ce système épuratoire, prévue de 67.000 m3 /j et 107.000 m3 /j respectivement à l’horizon 2025 et 2035, devrait traiter les eaux usées domestiques du technopôle de Annaba ; ce qui représente 80% des eaux usées à épurer produite sur le territoire de la wilaya. Un volume d’eau épuré de 20 hm3 /an sera transféré par une conduite sous pression sur une longueur de 35 km pour être stockées dans le barrage Mahcha ayant un volume maximum et un volume minimum respectivement de 13 hm3 et 3 hm3 . Ce réservoir devra alors régulariser conjointement l’eau usée épurée et l’eau pluviale des apports naturels du bassin versant de l’Oued El-Khanka affluent en rive gauche de l’oued Seybouse. La deuxième et troisième parties sont entièrement dédiées à l’objet cardinal du thème de recherche. Cette contribution est alors, consacrée à une méthodologie de prospective stratégique, consacrée à l’application et la mise en œuvre, de trois outils logiciels : 1. Le code GPS-X conçu et développé par la société Hydromantis ; cet outil a permis de faire des simulations en vue d’apprécier la performance des clarificateurs de la STEP de Annaba pour ainsi, en mesurer le degré d’épuration eu égard des normes requises assujetties aux paramètres de pollution tels la DCO, DBO5, d’azote et phosphate totaux, de valeurs respectives de 90, 30, 10 et 4 mg/l. 2. Le code LINPRO® Software conçu et développé sur le principe de la méthode du SIMPLEX DANDZIG, a été appliqué pour l’optimisation de l’usage conjoint "eaux usées épurée et eau- pluviale" en agriculture

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