Article de recherche / Research Article

Détermination de l'origine de recharge et du temps de séjour des eaux souterraines de l'aquifère de Berrechid à l'aide des traceurs isotopiques (¹⁸O et ³H)

Determination of groundwater recharges origin and residence time in the Berrechid aquifer by using isotope tracers (¹⁸O and ³H)

¹ National Center for Energy Sciences and Nuclear Techniques, BP 1382, RP 10001, Rabat, Morocco
² Laboratory of Geosciences/Natural Resources, Ibn Tofail University, BP 133, Kenitra, Morocco

^* Correspondance : elghali.tibari@gmail.com

Reçu : 28 Août 2020
Accepté : 26 Septembre 2020

Résumé

Le bassin de Berrechid situé au Sud de Casablanca, caractérisé par un climat semi-aride, est intensément exploité pour l'alimentation en eau potable et l'irrigation. Les traits géologiques de cette région ont confié à l'aquifère de Berrechid des caractéristiques hydrogéologiques importantes. Afin d'améliorer la compréhension du fonctionnement hydrogéologique de ce bassin, des mesures des concentrations de l'oxygène 18 et du tritium dans 71 échantillons d'eau souterraine et 8 échantillons d'eau de surface ont été réalisées pour étudier l'origine de recharge et l'âge des eaux souterraines de l'aquifère. Les données isotopiques de l'¹⁸O ont montré l'existence de deux principales composantes de la recharge de la nappe de Berrechid : une recharge par des eaux non évaporées provenant de l'abouchement latéral à partir du plateau de phosphates et de l'infiltration rapide de la pluie au Nord de la plaine et une recharge par infiltration des eaux de surface fortement évaporées dans le reste de la plaine. L'évaluation des temps de transit de l'eau a été calculée à partir de l'application des modèles d'écoulement exponentiel et de dispersion du programme Boxmodel aux données isotopiques d'entrée et de sortie. Ainsi, l'interprétation des teneurs en tritium et les temps de séjour estimés à l'aide du modèle empirique (moins de 20 ans) ont révélé que les eaux des secteurs Nord et Sud sont récentes, ce qui traduit une recharge récente et continue dans cette zone. Par contre, les eaux anciennes issues d'une recharge locale dans le reste du bassin reflètent la présence d'une lithologie peu perméable.

Abstract

The Berrechid Basin located in the south of Casablanca is characterized by a semi-arid climate and it is intensely exploited for the supply of drinking and irrigation water. The geological features of this area have given the Berrechid aquifer a significant hydrogeological characteristic. To improve the understanding of the hydrogeological functioning of this basin, measurements of tritium concentrations in 71 groundwater samples and 8 surface water samples were used to study the groundwater age. The isotopic data of ¹⁸O showed two main components of the recharge of the Berrechid aquifer: the first one represents the non-evaporated waters resulting from the lateral flow from the Phosphate plateau mainly along the southern part of the basin and from the fast infiltration of rainwater in the North of the plain, and the second one results from the local recharge by vertical downward movement of evaporated water in the rest of the plain. Evaluation of the water transit times was calculated on the basis of the exponential and dispersion models of the Boxmodel program to the isotopic input and output data. Thus, the interpretation of tritium contents and residence times estimated using the lumped model (less than 20 years old) reveal that waters in the North and the South of the study area, are recent indicating a recent and continuous recharge, while the old waters coming from a local recharge in the rest of the basin reflects the occurrence of a low permeability lithology.