De l’eau pour un développement durable : enjeux et stratégies

Le développement socio-économique d’un pays, d’une région, est un objectif principal de tout gouvernant; hélas, cela affecte inévitablement les ressources d’eau tant sur la qualité du fait de la pollution domestique et industrielle que sur la quantité puisque la consommation augmente de façon vertigineuse.Il est désormais largement admis que la mise en place d’un développement durable exige de mettre en équation des préoccupations sociales et économiques avec des préoccupations environnementales en tenant compte du facteur essentiel et limite, à savoir l’eau.L’Algérie est un des pays du Nord du bassin méditerranéen qui souffre de la pénurie d’eau. Les écoulements en eau y sont caractérisés par une irrégularité saisonnière et interannuelle importante et par une violence et une rapidité des crues. En effet, la connaissance des conditions climatiques joue un rôle important dans les études de planification économique; elle permet de mieux maîtriser les apports non contrôlés qui engendrent le bon fonctionnement du système de prévision et de gestion des ressources hydriques à court, moyen et long termes.Le développement durable consiste entre autres à mettre au point des systèmes d’information, de gestion des risques et de prévision des catastrophes naturelles et à mettre en place des systèmes de détection précoce et de contrôle, ainsi que des plans d’intervention en cas d’urgence dans les zones prédéterminées.Nous développerons dans cet article les points suivants :Une série de recommandations sont exposées pour résoudre le problème de crise de l’eau et pour un développement durable.The socio-economical development of a country or a region is the main objective of all managers; however, this affects inevitably the water resources in terms of quality related to domestic and industrial pollution, and also quantity due to increasing consumption use.Henceforth, a sustainable development requires taking into consideration the social and the economical as well as environmental factors.Algeria is one of the northern countries of the Mediterranean basin which suffers from water shortage. The river flows are characterized by important seasonal and inter-year irregularities, especially in flood periods. Indeed, the knowledge of the climatic conditions has an important role in the economical planning: it permits the best management of the uncontrolled flows for short, mean, and long term.The sustainable development requires taking a number of steps, among others, development of information system, management and prediction of the risks, forecasting natural disasters, implementation of systems of early detection, as well as plans of intervening in case of emergency. We develop in this article:A set of recommendations is given in order to solve the problem of crisis of the water and for sustainable development

On modeling chronic detachment of periphyton in artificial rough, open channel flow

Periphyton communities, which are native to river beds, serve as a functional indicator of river health but remain one of the least-studied communities despite the significant increase in the examination of aquatic microbial communities in recent years. In this study, we tested the relevance of three formulations of the chronic detachment term in a simple model for the biomass dynamics of periphyton. Numerical simulations of the periphyton biomass dynamics were performed by using three different descriptors for the flow conditions: the discharge Q, the friction velocity u⁄, and the roughness Reynolds number k+ = u⁄ks/m (where m is water kinetic viscosity and ks is the Nikuradse equivalent sand roughness). Comparisons of numerical simulation results with experimental data from literature revealed chronic detachment to be better simulated by taking the roughness Reynolds number as the external variable of detachment. These results support the idea that transport phenomena that occur in the nearbed layer, e.g. chronic detachment of periphyton matter or vertical transport of nutrients and pollutants in submerged aquatic canopies, are not related to a single turbulence descriptor such as the friction velocity u⁄. Its description requires at least two descriptors, here the friction velocity u⁄ and the Nikuradse equivalent sand roughness ks, which depend on the initial form and dimensions of the colonized substratum, and its changes owing to the thickness, resistance, and composition of the epilithic matter

Risque de pollution nitratée des zones semi-arides : cas de la vallée du moyen Cheliff occidental (Nord Algérien)

L’agriculture est l’activité dominante dans la vallée du moyen Cheliff occidental (Nord algérien). Les cultures principales sont l’arboriculture et le maraîchage, ce dernier est un grand consommateur de fertilisants minéraux de type azoté.La présente étude montre, dans une première étape, l’évolution spatiale des nitrates à travers une carte établie par krigeage ordinaire pour l’année 2004 en période de hautes eaux. Il apparaît, d’après cette carte, que les zones les plus affectées sont celles pour lesquelles le niveau d’intensification de la fertilisation azotée (zones de maraîchage) est le plus fort sous les sols les plus perméables situés sur les bordures de la vallée. Ces mêmes zones sont reconnues par des pratiques d’élevage importantes. Au contraire, les teneurs sont plus faibles sous les sols de texture fine couvrant la partie centrale de la vallée. L’infiltration assez faible, caractérisant en général les zones semi-arides, semble aussi jouer un rôle important dans ce sens.Dans une seconde étape, cette étude permet d’estimer, pour l’année 2004, l’apport total en azote sur les sols de la vallée. L’apport par l’agriculture constitue 86 % du total, dont 97 % est attribué aux fertilisants azotés utilisés d’une manière intensive dans les cultures maraîchères, la pomme de terre en particulier. Rapporté à la surface totale irriguée, cet apport est évalué à 238 kg•ha‑1 pour cette année.Les conditions pédoclimatiques semblent favoriser des pertes d’azote par volatilisation et par dénitrification en parallèle avec un apport faible d’azote naturel par minéralisation. Au contraire, les pertes par lessivage en profondeur sont très faibles.Agriculture is the most important activity in the Western Mid-Cheliff valley (North Algeria). This activity consists of two major types: tree plantations and horticulture. Horticulture requires large amounts of mineral fertilizers, such as nitrogen. This study shows, firstly, the spatial variation of nitrate concentrations for the year 2004 in periods of high water using a map prepared by simple kriging. It is apparent from this map that the areas most affected are those for which the level of intensification of nitrogen fertilization (areas of horticulture) is the strongest. These areas have a more porous soil and are located on the edges of the valley. These same areas are known for intensive farming practices. In contrast, the pollution levels are lower in the fine-textured soil covering the central part of the valley. The lower pollution level is also due to low water infiltration, a feature of semi-arid areas.Secondly, this study was able to estimate, for the year 2004, the total amount of nitrogen present in soils in the valley: 86% of the nitrogen present is due to agricultural activities, most of which, 97%, is attributed to nitrogen fertilizer used extensively in horticulture, for potatoes in particular. Extrapolated to the total irrigated area, this contribution is estimated at 238 kg•ha‑1 for the year 2004. Pedo-climatic conditions seem to encourage the loss of nitrogen through denitrification and evaporation, together with a low rate of natural nitrogen mineralization. In contrast, the losses by leaching at depth appear very low

Effect of near‐bed turbulence on chronic detachment of epilithic biofilm: Experimental and modeling approaches.

The biomass dynamics of epilithic biofilm, a collective term for a complex microorganism community that grows on gravel bed rivers, was investigated by coupling experimental and numerical approaches focusing on epilithic biofilm‐flow interactions. The experiment was conducted during 65 days in an artificial rough open‐channel flow, where filtered river water circulated at a constant discharge. To characterize the effect of near‐bed turbulence on the chronic detachment process in the dynamics of epilithic biofilm, local hydrodynamic conditions were measured by laser Doppler anemometry and turbulent boundary layer parameters inferred from double‐averaged quantities. Numerical simulations of the EB biomass dynamics were performed using three different models of chronic detachment based upon three different descriptors for the flow conditions: Discharge Q, friction velocity u*, and roughness Reynolds number k+. Comparisons of numerical simulation results with experimental data revealed chronic detachment to be better simulated by taking the roughness Reynolds number as the external physical variable forcing chronic detachment. Indeed, the loss of epilithic matter through the chronic detachment process is related not only to hydrodynamic conditions, but also to change in bottom roughness. This suggests that changes in the behavior and dimensions of river bed roughness must be considered when checking the dynamics of epilithic biofilm in running waters

Ressources en eau : quelles stratégies? quelles solutions? quelles politiques? quelles perspectives?

Réunion: NEPAD Science and Technology Regional Workshop for Northern Africa, 25-28 Jan. 2004, Algiers, DZPrésentation PowerPoin

NEPAD water crisis

Réunion: NEPAD Science and Technology Regional Workshop for Northern Africa, 25-28 Jan. 2005, Algiers, DZTexte en françaisPrésentation PowerPoin