University, Diss., 2003--Bonn.

Universiẗat, Diss., 2005--Bonn.

Th. 3e cycle--Géogr.--Bordeaux 3, 1986.

Thesis (Ph. D.)--Universitetet i Uppsala, 1986. / Extra t.p. with thesis statement inserted. Errata slip inserted. Includes bibliographical references (p. 199-206).

Thesis (Ph. D.)--Universitetet i Uppsala, 1986. / Extra t.p. with thesis statement inserted. Errata slip inserted. Includes bibliographical references (p. 199-206).

La présente étude traite de la contamination par les hydrocarbures, des sédiments superficiels de différentes stations réparties sur deux sites : la baie de Skikda (située en Méditerranée) et l'oued Saf-Saf (dans sa partie aval) qui se jette dans cette baie. Cette contamination a été étudiée des points de vue répartition géographique, origine et nature des hydrocarbures extraits. Les teneurs en hydrocarbures trouvées sont légèrement plus élevées dans le site oued Saf-Saf (278 mg.kg-1sed. sec), que dans le site mer (200 mg.kg-1sed. sec).Comparativement à d'autres études effectuées en mer Méditerranée, nos résultats témoignent d'un niveau moyen de contamination. L'identification des principales origines des hydrocarbures présents dans les sédiments des deux sites, a été effectuée en utilisant plusieurs indices relatifs aux hydrocarbures saturés et aux hydrocarbures aromatiques polycycliques.Les valeurs de ces indices ont permis de mettre en évidence plusieurs origines pour les hydrocarbures aussi bien dans le site oued Saf-Saf, que dans le de la baie de Skikda (origines biogènes naturelles terrestre et/ou marine, origines pyrolytiques naturelle ou pétrolière et origines pétrolières). Une étude statistique a fait l'objet d'une seconde partie de ce travail, à l'aide d'une série d'analyses et de tests univariés (ANOVA, Tukey et Dunnett appliqués aux périodes, puis aux stations pour chacune des 5 caractéristiques étudiées), bivariés (étude des corrélations) et multivariés (MANOVA, ACP et analyse hiérarchique). Ces tests ont été appliqués aux données des deux sites d'études et ont permis de confirmer les résultats obtenus dans la première partie du travail. / The present study treats with the contamination by hydrocarbons, with superficial sediments of various stations repartee on two sites : the bay of Skikda (situated in the Mediterranean Sea) and the Saf-Saf oued (in its part downstream) with flows into this bay.This contamiation was studied by point of view geographical distribution, origin and nature of hydrocarbons extracts. The contents in found hydrocarbons are slightly more raised in the Saf-Saf oued (278 mg.kg-1sed. dry), that in the site sea (200 mg.kg-1 sed. dry). Compared with other studies made in the Mediterranean Sea, our results testify of an average level of contamination. The identification of the main origins of hydrocarbons presents in sediments of both sites, was made by using several indications relative to hydrocarbons saturated and in aromatic polycyclic hydrocarbons. The values of these indications allowd to highlight several origins for hydrocarbons as well in the Saf-Saf oued, as in Skikda bay (originate biogenic natural terristerial and/or marine, originate natural or oil pyrolytic and oil origins). A statistical study made the object of a second part of this work, by means of series of analysisesand of one-various tests (ANOVA, Tukey and Dunnett applied to periods, then to the stations for each of 5 characteristics), two-various (study of the correlations) and several-various (MANOVA, ACP and hierarchical analysis). These tests were applied to the data of both sites of studies and allowed to confirm the results obtained in the first part of the work.

Trois carottes de 5 à 6 m de profondeur ont été prélevées tout au long de l’oued El Akarit (Golfe de Gabès, Sud tunisien) : deux sur la rive Nord et une à l’embouchure. L’étude sédimentologique (granulométrie), minéralogique (minéraux argileux) et micropaléontologique (ostracodes, foraminifères et charophytes) et leur étude quantitative et qualitative ainsi que le calcul des indices de diversités de Shannon et d’équitabilité nous a permis de reconstituer l’évolution des paléo-environnements succédés depuis le Pléistocène dans la région El Akarit. La carotte à l’embouchure de l’oued El Akarit (carotte AK1), nous a permis de dater avec précision les dépôts étudiés et de reconstituer la chronologie des évènements ayant contrôlé la sédimentation. La phase pléistocène (>45000 ans B.P), milieu continental estuarien évoluant vers unevaste lagune très ouverte à la mer lors de la transgression marine pléistocène (MIS5e), par la suite l’installation d’un cordon sableux isole cette lagune de l’environnement marin. Les dépôts holocènes inférieurs et moyens sont absents dans l’embouchure de l’oued El Akarit à cause d’une émersion et non dépôt et/ou d’une érosion des dépôts. La phase Holocène supérieur (derniers 3000 ans B.P), se caractérise par la succession de trois épisodes d’évènements extrêmes (crues et tempêtes). A 1 et 2 km du rivage actuel (carotte AK2 et AK3 respectivement), les dépôts généralementcontinentaux montrent des intercalations des dépôts marins et des niveaux à galets enregistrant des évènements extrêmes. Les dépôts de ̴ 8000ans B.P de la poche à « Cardium » à 9 m d’altitude de la mer actuelle, montrent une influence marine (abondance des foraminifères planctoniques), il s’agit évidemment d’un évènement extrême exceptionnel qui provoquerait le transport des foraminifères planctoniques à l’intérieur de la lagune El Akarit. / Three cores varying from 5 to 6 m of depth were taken throughout in the El Akarit River (Gulf of Gabes, south of Tunisia): two on the left river bank and the last at the mouth. The study of the sedimentology (particle size), mineral (clay minerals) and micropaleontology (quantitative and qualitative study of ostracods, foraminifera, charophytes and the calculation of the Shannon / equitability diversity index) deposits content allowed us to reconstruct the paleoenvironments evolution since the Pleistocene in this region. The mouth core (AK1), permitted us to date precisely the studied deposits and reconstruct the events chronology controlling the sedimentation. The Pleistocene phase (> 45 000 years BP) shows a continental estuarine environment evolving toward a vast open lagoon during the Pleistocene marine transgression (MIS5e). Then, the formation of a sand bar isolates the lagoon from the marine environment. The lower and middle Holocene deposits are absent in the mouth deposits. This could be interpreted by the emersion of the zone or by the erosion of deposits. The late Holocene (last 3000 years B.P) phase is characterized by the succession of three extreme events (floods and storms) episodes. At 1 and 2 km from the current shoreline (AK2 and AK3 cores respectively), the continental deposits show an intercalation of marine deposits and pebble levels suggestive of an extreme events occurrence. The existence of the 8000 yr BP deposits "Cardium pocket” at 9 m of the current sea, show a marine influence (planktonic foraminifera abundance). It is apparently an exceptional event that would cause extreme transport of planktonic foraminifera inside the El Akarit lagoon

L'érosion hydrique est un phénomène complexe, largement répandu en Afrique du Nord, notamment dans la chaine montagneuse de la Kroumirie (Nord ouest de la Tunisie) où les facteurs influençant ce fléau expriment bien la fragilité du milieu qui se métamorphose graduellement vers le pire. La région est caractérisée par des reliefs très accidentés, une structure lithologique généralement tendre, des précipitations le plus souvent orageuses au moment où les terres cultivables subissent une forte pression anthropique. Ceci s'exprime notamment par la dégradation des sols et leur fertilité qui se traduit généralement par des bouleversements socioéconomiques et écologiques le plus souvent irréversibles. Au cours de cette recherche, on a étudié de près les cicatrices et les remèdes propices à l'érosion hydrique au Maghreb à travers l'unité géographique du bassin versant de l'oued Barbara (Tunisie septentrionale). Dans un premier temps, le travail consiste à montrer la gravité de la situation par la réalisation de la carte de l'érosion hydrique à travers la méthode de la direction des forêts de la Tunisie (DF/FAO-SIDA) et l'équation universelle des pertes en sols (USLE). La première méthode, qui a diagnostiqué le fléau de l'érosion hydrique sur son aspect qualitatif, a mis en évidence que le ravinement est le processus érosif le plus actif et le plus sévère dans la zone à l'étude. Quant à l'USLE, elle a permis de quantifier le phénomène érosif à une moyenne annuelle des pertes en sol de l'ordre de 36,13 tonnes/ha. Par la suite, des enquêtes et des entrevues auprès des exploitants agricoles et des intervenants locaux de la zone à l'étude ont été faites dans le but d'identifier des aménagements de CES propices à la région pour la lutte antiérosive. Enfin, la projection de ces aménagements déjà définis sur la carte d'érosion hydrique a conduit à l'obtention d'un scénario antiérosif intégré dont l'utilisation pourra sensiblement améliorer, voir même réduire en grande partie les conséquences désastreuses du phénomène de la dynamique de l'érosion hydrique au niveau du bassin versant de l'oued Barbara. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Érosion hydrique, gestion intégrée, conservation des eaux et des sols, Maghreb, Tunisie, Kroumirie.

En Tunisie, les problèmes des inondations et du transport sédimentaire se posent de façon critique, en particulier au niveau du bassin versant de la Medjerda. En effet, depuis la mise en service du barrage de Sidi Salem (1981) sur le bassin de la Medjerda, des modifications du régime d’écoulement en aval sont apparues sous la forme d’une diminution de la débitance. Cette diminution a eu pour conséquence d’abaisser la capacité de l’Oued à transporter les sédiments et de favoriser leur dépôt. Ceci a provoqué un engraissement du lit, et par conséquent, une occurrence accrue des inondations. Le recours à la modélisation numérique s’avère nécessaire pour mieux comprendre ce risque. Une première partie de ce travail se rapporte à une étude expérimentale menée au niveau d’une installation expérimentale de l’Institut National Agronomique de Tunisie (INAT). L’objectif est de visualiser l’évolution morphologique du fond d’un canal constitué de sable fin sous l’effet d’un écoulement permanent à faible pente. Des simulations numériques ont été effectuées avec différentes lois de transport solide par charriage sur des données expérimentales. L’objectif est de vérifier l’applicabilité de ces lois pour la prédiction de la capacité du transport solide par charriage. Des tests de l’effet du diamètre des matériaux sur la variation du taux de sédiments transportés ont été réalisés. Enfin, des simulations avec différentes formules disponibles sous SISYPHE couplé avec TELEMAC 2D ont été effectuées, pour prédire l’évolution de la couche de sable fin dans le canal. Dans une seconde partie, des simulations de la Medjerda avec des modèles hydrauliques 1D et 2D ont été réalisées. Ces simulations ont concerné les crues récentes pour lesquelles des données sont disponibles, en particulier la crue spectaculaire de janvier 2003, et la crue la plus récente survenue en février 2012. Dans un premier temps, des simulations numériques 1D ont été réalisées via les deux logiciels MIKE 11 et HEC RAS afin de contrôler le comportement de la ligne d’eau lors de ces crues. Dans un second temps, des modélisations hydrauliques bidimensionnelles 2D via le code TELEMAC 2D ont été effectuées ; le but était de déterminer l’étendue de la crue et d’identifier les zones sensibles à l’inondation. La dernière partie de ce travail porte sur l’étude du transport sédimentaire au niveau de la Medjerda. Dans un premier temps, une modélisation unidimensionnelle (1D) du transport solide total lors de la crue de 2003 le long de la moyenne vallée de la Medjerda. Une analyse de l’influence des quantités de matériaux transportés lors des crues sur l’évolution géomorphologique de la Medjerda a été faite. Dans un second temps, une modélisation bidimensionnelle (2D) du transport solide a été réalisée en utilisant SISYPHE couplé avec TELEMAC 2D. Enfin, une nouvelle approche de calcul du transport sédimentaire par charriage, basée sur le modèle d’érosion-déposition de Charru, (2006) a été testée. À l’issue de ce travail, une étude comparative entre les différents résultats obtenus, pour vérifier la validité de ces approches pour le cas de la Medjerda, a été effectuée. / In Tunisia, the problem of floods and sediment transport is critically arising, especially in the Medjerda watershed. Since the construction of Sidi Salem dam, there is a remarkable morphological change, especially on the downstream side. We note a gradual enhancement of the river bed in the downstream direction and therefore, increased occurrence of floods. So, the use of numerical modeling is needed to better understand this risk. An experimental study carried out in a rectangular inclinable flume at the National Institute of Agronomy of Tunisia (INAT). The aim is to visualize the morphological evolution of the channel bottom consisting of fine sand under permanent flow. In the first part, a comparative analysis was conducted between bed load transport rates models with experimental data, in order to test and validate the new bed load model proposed by Lajeunesse et al. (2010), then to check the grain size effect on the sediment transport capacity. After that, we are interested in the study of the morphological evolution in rivers. It was performed through numerical modeling using SISYPHE coupled with TELEMAC 2D. The aim is to analyze the morphological changes in the channel bottom. In the second part, several simulations have been conducted between 1D and 2D hydraulic models. These simulations concerned the recent floods for which data are available, especially the flood in January 2003 and the latest floods occurred in February 2012. Initially, a 1D hydraulic model using the MIKE 11 and HEC RAS software was performed in order to control the behavior of the water line profile during these floods. Secondly, a twodimensional hydraulic model was conducted using the code TELEMAC 2D in order to determine flood extent and to identify flood sensitive areas. The last part of this work will focus on the study of sediment transport at the Medjerda. Initially, we conducted a one-dimensional modeling (1D) of the total sediment transport along the middle valley of the Medjerda river. An analysis of the influence of the amounts of the materials transported by the Medjerda during flood was performed to determine their effects on the river morphological evolution. Secondly, a two-dimensional modeling was performed (2D) of sediment transport using the code SISYPHE coupled with TELEMAC 2D was also performed. We became interested in the study of sediment transport by thrusting only, to see the effect of this transport mode to the morphological evolution. In addition, we opted for a new approach to calculation of bed load sediment transport model based on the erosion -deposition Charru (2006). At the end of this work, a comparative study between the different results to see the validity of this new approach to the case of Medjerda was considered.

Dans cette étude menée sur la côte méditerranéenne du Maroc, de l’Algérie, et de la Tunisie à une échelle spatiale et temporelle étendue (2200 km de côte et sur 100 ans environ), nous déterminons, par une approche « Source-to-sink », les relations existantes entre l’érosion produite dans les bassins versants et les sédiments transportés en suspension par les oueds, avec la redistribution de ces sédiments le long du rivage. Nous proposons un nouveau modèle empirique de transport sédimentaire en suspension le long des bassins versants de notre site d’étude. Nous déterminons alors l’impact des barrages sur les sédiments, puis nous estimons quantitativement quels sont les apports sédimentaires s’effectuant jusqu’à la mer. Nous analysons les caractéristiques morphologiques du littoral selon sa géométrie et les indices morphodynamiques issus de la littérature. Après avoir cartographié la position du trait de côte à différentes périodes, la cinématique du rivage est déterminée, ainsi que la dérive littorale. Ces analyses se basent sur le concept de cellule littorale. Nous terminons par une synthèse globale avant de tirer les conclusions principales sur les relations entre les bassins versants et les cellules littorales, telles que (1) le rôle de précurseur et de tampon sédimentaire joué par les deltas pour limiter l’érosion des plages en secteur aval de la cellule littorale, (2) les liens entre les apports sédimentaires des oueds avant-barrage avec le type de barre littorale, et (3) les liens entre les apports sédimentaires des oueds avant-barrage, minorés du volume de sédiment déplacé par la dérive littorale, avec la taille des deltas et le nombre de barres littorales. / In this study conducted on the Mediterranean coast of Morocco, Algeria, and Tunisia at an extended spatial and temporal scale (2200 km of coastline and about 100 years), we determine, using a "source-to- sink ", the existing relationships between erosion produced in watersheds and sediment transported in suspension by wadis, with the redistribution of these sediments along the shoreline. We propose a new empirical model of suspended sediment transport along the watersheds of our study site. We then determine the impact of dams on the sediments, and then quantitatively estimate the sedimentary contributions to the sea. We analyze the morphological characteristics of the littoral according to its geometry and the morphodynamic indices from the literature . After mapping the position of the coastline at different periods, the kinematics of the shoreline is determined, as well as the shoreline drift. These analyzes are based on the concept of a littoral cell. We conclude with a general synthesis before drawing the main conclusions on the relations between watersheds and coastal cells, such as (1) the role of precursor and sediment buffer played by deltas to limit the erosion of beaches in the sector (3) the links between sediment inputs from pre-barrage wadis, minus the volume of sediment moved by the coastal drift, with the size of the deltas and the number of coastal bars.