Impact de la recharge artificielle par des eaux usées traitées sur la qualité et la quantité des eaux souterraines de la nappe côtière de Korba-Mida, Cap-Bon, Tunisie

Effect of artificial recharge by treated wastewater on the quality and quantity of the Korba-Mida coastal aquifer (Cap Bon, Tunisia)

¹ INRGREF (Institut National des Recherches en Génie Rural, Eaux, Forêts), Tunisie
email : gaaloul.noureddine@iresa.agrinet.tn
² BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières), France
email : j.casanova@brgm.fr
³ DGRE (Direction Général des Ressources en Eaux), Tunisie

Résumé

La nappe de Korba-Mida de la Côte Orientale du Cap-Bon de Tunisie subit une surexploitation illustrée par l’accroissement du nombre de puits de 270 puits en 1962 à 9500 puits en 2011. La qualité des eaux de nappe est alors fréquemment dégradée par l’intrusion marine, l’infiltration des eaux d’irrigation ou les pollutions diffuses.

Depuis les années 60, un suivi spatio-temporel qualitatif et un modèle de fonctionnement hydrogéologique des eaux souterraines ont mis en évidence que les prélèvements importants avaient généré une inversion du gradient hydraulique causant une intrusion saline. Cruciale pour l’agriculture locale, la nécessité d’améliorer quantitativement et qualitativement les eaux de nappe a conduit à la mise en place d’une recharge artificielle d’eaux usées traitées. Les eaux usées proviennent de la station d’épuration de Korba et leur traitement final se fait par infiltration dans la zone non saturée du sol (SAT, Soil Aquifer Treatment) depuis décembre 2008.

Avant la recharge, la salinité varie entre 1à 12 g/l et les niveaux piézométrique sont tous inférieurs à celui de la mer sur toute la zone d’étude et varient entre zéro au niveau de la STEP de Korba et -7m au niveau de la rive gauche de l’Oued Ennajar. Après 3 ans de la recharge artificielle (1 Million m³) par les eaux usées traitées, une diminution de la salinité de 1 g/l a été enregistrée. Une remontée de niveau de la nappe justifié par l’apparition des niveaux piézométriques qui varient entre 1 à 2 m au niveau du site de recharge.

Les isotopes du Bore permettent de distinguer plusieurs pôles d’eaux souterraines dont les mélanges affectent la mobilité des éléments.

Abstract

The Korba-Mida aquifer on the eastern coast of Cap- Bon (Tunisia) has underwent overexploitation since the 60’s (270 wells) to 2011 (9500 wells), leading to reversal of hydraulic gradient and saline intrusion. Water quality of groundwater is often degraded by different processes : salt water intrusion, diffuse pollution. The coastal aquifer of the Plio-Quaternary is one of the first studied examples of groundwater depletion, seawater and salinization. Since the sixties, large quantities of water have been collected by the agricultural and the industrial sectors resulting in a spatiotemporal evolution of piezometric depletion and degradation of groundwater quality due to sea water intrusion. Artificial recharge of groundwater has been introduced as an alternative method to cope with the scarcity of water resources and with an accentuated variability of climate in space and time. Crucial for local agriculture, aquifer management led to the implementation of artificial recharge with treated wastewaters at the end of 2008. At vicinity of the recharge site, groundwater quality was monitored to trace the progression of artificial recharge in groundwater.

Before recharge, the salinity of groundwater in wells and piezometers varied from 1 to 12 g/l. All the piezometric levels are below the sea level, over the entire study area and varies between zero from the Korba wastewater treatment plant to -7m at the left site of the Ennajar Wadi. After three years of recharge (1 Million m³) of wastewater treated in the three basins, there has been an increase in processes of salinity 1 g/l. The piezometric surface appears with positive values (1 to 2 m) near the recharge site.

Boron isotopes which are a good tracer of groundwater salinization and domestic sewage were analyzed to determine the different system components. Also recognized as a pertinent tracer for wastewater contamination, carbamazepine, which is an anti-epileptic known to pass through the wastewaters treatments, was also measured. Samples were taken from recharge control piezometers and in surrounding farmers’ wells.