La région d’Annaba, située dans la partie Nord Orientale de l’Algérie, renferme dans son sous-sol des ressources en eau assez importantes qui représentent un grand intérêt pour l’alimentation des populations en eau, pour l’agriculture et l’industrie. Ce site subit aujourd’hui une pression anthropique progressive qui devient inquiétante. En effet, l’exploitation en continu de la nappe a entraîné une dégradation de la qualité des eaux et a influencé négativement l’équilibre hydrodynamique de l’aquifère. Elle a eu également pour conséquence l’apparition de biseaux salés menaçant même à brève échéance et l’exploitation de la nappe et le bon fonctionnement des zones humides.Sur la base des résultats analytiques obtenus pour des séries d’échantillonnages, de périodicité plus au moins régulière, réalisés sur les principaux réseaux de mesure, nous avons tenté d’identifier les principaux facteurs qui influencent l’évolution de la qualité physico-chimique des eaux et de délimiter l’avancée du biseau salé. Dans cette recherche, les modèles de simulation numérique se sont avérés comme des outils très performants pour comprendre le fonctionnement hydrodynamique des aquifères de la région d’Annaba, située au Nord Est de l’Algérie, en tenant compte des hétérogénéités des milieux. Ils ont permis également de mettre en évidence une vulnérabilité des aquifères dans les secteurs côtiers où l’on observe des débits entrants par la mer et des flux de concentration en chlorures assez importants. Les impacts négatifs sur les eaux souterraines et sur les écosystèmes peuvent devenir catastrophiques si aucune mesure n’est prise pour juguler le problème. Les modèles basés sur les réseaux de neurones artificiels sont apparus comme un moyen très puissant pour élaborer des relations prévisionnelles entre les différents indicateurs de la gestion des ressources en eau dans la région. Dans ce contexte de forte demande en eau, seule une démarche intégrée offre la possibilité de gérer ces ressources dans le respect du milieu naturel, des intérêts des citoyens et de ceux des acteurs économiques. Les recherches effectuées répondent à cette nécessité d’intégration, depuis la localisation et l’évaluation des ressources souterraines, jusqu’à la protection de leur qualité, mais tout en évaluant les éventuels effets néfastes. Dans cette recherche, un nouveau modèle de gestion intégrée de l'eau a été développé basé sur la relation de cause à effet abordant le cycle entier de l'eau. Des variables hydrologiques ont été développées et classées en cinq catégories qui sont d'ordre socio-économique, des contraintes de pollution, de qualité de l'eau, d'impact de l'activité humaine et de la gestion de l'espace urbain et agricole. Les variables pertinentes ont été caractérisées en utilisant les réseaux de neurones artificiels. Il a été démontré qu'une combinaison de mesures pratiques est nécessaire pour assurer la gestion durable de l'eau. / The region of Annaba, situated in the North East of Algeria, contains in its underground water resources that represent a significant enough interest to feed people, water for agriculture and industry. This site is currently undergoing a gradual anthropogenic pressure becomes worrisome. Indeed, the continuous operation of the water has caused deterioration of water quality and negatively influenced the hydrodynamic equilibrium of the aquifer. It has also ensured the emergence of salt wedges even threatening in the short term and exploitation of the water and the proper functioning of wetlands.Based on the analytical results obtained for series of samples of more or less regular intervals, performed on the main measurement networks, we tried to identify key factors influencing the evolution of the physico-chemical water and delineate the advancing salt wedge. In this research, simulation models have proved to be very powerful tools to understand the hydrodynamic functioning of aquifers in the region of Annaba, situated north east of Algeria, taking into account the heterogeneity of environments. They have also highlighted a vulnerability of aquifers in coastal areas where there is inflow of the sea and stream chloride concentration large enough. The negative impacts on groundwater and ecosystems can become catastrophic if nothing is done to curb the problem.Models based on artificial neural networks have emerged as a powerful way to develop predictive relations between the different indicators of the management of water resources in the region. In this context of strong demand for water, only an integrated approach offers the possibility to manage these resources while respecting the natural environment, citizens' interests and those of economic actors. The research meets this need for integration, since the location and evaluation of groundwater resources, to protect their quality, but while evaluating the potential adverse effects. In this research, a new model of integrated management of water has been developed based on the relation of cause and effect addressing the entire cycle of water. Hydrological variables were developed and classified into five categories which are socio-economic constraints of pollution, water quality, impact of human activity and management of urban space and agriculture. The relevant variables were characterized using artificial neural networks, risk assessment on human health and the expert opinion. It has been demonstrated that a combination of practical measures necessary to ensure the sustainable management of water.

L'objectif de ce travail est de préciser les processus responsables de la salinisation des aquifères côtiers captifs en réponse aux variations du niveau marin (passées, futures) et aux pressions anthropiques. <br />Cette étude a été réalisée sur l'aquifère profond captif de Camargue dans le cadre de l'ORE RESYST. Cet aquifère présente des salinités élevées atteignant celle de la Méditerranée à proximité de la côte. Deux approches ont été menées conjointement : (i) une étude hydrodynamique en régime permanent et transitoire pour préciser le fonctionnement hydrogéologique de l'aquifère (flux, conditions aux limites, propriétés hydrodynamiques) et (ii) un suivi des traceurs naturels hydrochimiques et isotopiques (18O, 2H, 13C CMTD, 3H et 14C CMTD) permettant de déterminer l'origine de la salinité de l'aquifère. <br /> Ce travail a mis en évidence le rôle de la partie libre de l'aquifère (aquifère de Crau) dans l'alimentation de l'aquifère captif. La forte augmentation de la salinité de l'aquifère captif depuis 1969 est ainsi principalement reliée à des baisses de charge naturelles ou anthropiques de l'aquifère de Crau. L'aquifère captif est soumis à des transferts de pression rapide depuis la mer mais également le Rhône qui s'accompagnent de transferts de masse très lents. En s'appuyant sur les rapports ioniques et isotopiques, ce travail a permis de démontrer que les fortes salinités de l'aquifère captif s'expliquent par un mélange eau douce/eau de mer fortement modifié par des interactions géochimiques : échanges de bases, processus de dégradation de la matière organique sédimentaire (sulfato-réduction, méthanogénèse), phénomènes de précipitations. Le temps moyen de séjour des eaux, supérieur à une cinquantaine d'année, témoigne de l'influence d'une intrusion marine ancienne en relation avec la dernière transgression marine (Holocène supérieur).

Lieu de développement économique et démographique intense, les zones littorales font l'objet de pressions importantes sur l'environnement et, en particulier, sur les ressources en eau. Bien que la gestion des eaux souterraines côtières bénéficie de nombreux résultats issus de la recherche scientifique, une des problématiques majeures reste la connaissance de la géométrie des aquifères. Des interprétations géologiques de la genèse du bassin Plio-Quaternaire du Roussillon, issues de la stratigraphie séquentielle, sont confrontées, par l'intermédiaire d'une base données, à l'hydrogéologie de cet hydrosystème complexe localisé sur la partie littorale des Pyrénées-Orientales. L'étude statistique des points de prélèvement (distribution des crépines, productivité des forages...), l'analyse fonctionnelle (traitement du signal des chroniques piézométriques), l'hydrochimie et la géophysique électrique ont été utilisées afin d'élaborer un modèle conceptuel hydrogéologique des écoulements à l'échelle du bassin et de son prolongement vers le domaine offshore. La présence de la mer, de zones à salinité résiduelle et de cours d'eaux littoraux contribue à augmenter la salinité d'un aquifère libre supérieur (Quaternaire) sus-jacent aux différents aquifères captifs (Pliocène) exploités pour l'eau potable dans la zone littorale. La vulnérabilité face aux intrusions salines de cette ressource de bonne qualité, tant sur le point de vue quantitatif que qualitatif est appréhendée par modélisation. Dans le domaine offshore, le rôle protecteur des formations géologiques à faible et moyenne perméabilité est mis en évidence vis-à-vis de la préservation de la qualité de l'eau potable.