Le Modèle Numérique
C2-01
La conception générale du modèle devait répondre à deux
préoccupations majeures , en apparence contradictoires mais en réalité
complémentaires :
a)- Demeurer dans la filiation générale des principales études
réalisées , L2-01 , L2-02 pour intégrer l'expertise du système
accumulée au cours des trente dernières années. Ceci implique
l'adaptation et la mise en cohérence régionale des principales options
relatives à : la distribution générale des Transmissivités L2-03 , L2-
04 et des Emmagasinements ; l'allure générale et la répartition des
écoulements au plan régional ;la nature et la position des conditions aux
limites , notamment des aires de recharge et d'exutoires ; le respect des
ordres de grandeur des différents termes du Bilan
b)- Abandonner la dualité CI vs CT adoptée jusqu'ici , au profit
d'une représentation Multicouche dont l'élaboration du «
Modèle
Conceptuel » a bien montré qu'elle était la seule à pouvoir fédérer les
trois hydrogéologies en présence , et notamment Algérie-Tunisie avec
Libye .
CHOTTS
MEDITERRANEE
COMPLEXE TERMINAL Upper CRETACEOUS
SENONIEN LAGUNAIRE
TURONIEN - NALUT
CENOMANIEN
Grès Supérieurs
CONTINENTAL INTERCALAIRE - KIKLAH
CARBONIFERE
CAMBRO - ORDOVICIEN
C2-02
La structure adoptée au terme de l'élaboration du Modèle
Conceptuel comprend quatre couches aquifères séparées par trois
aquitards , mais dès la première phase d'ajustement du modèle, est
apparue la nécessité d'une révision de la structure même du modèle
dans le Sud tunisien .La mise en forme des données
lithostratigraphiques recueillies a permis la constitution d'une Base de
Données Géologiques spécifique du sud tunisien portant sur les cinq
provinces géologiques de la région L2-09 . Des corrélations
interprovinces établies résulte une échelle « Hydro-Stratigraphique »
L2-10 comportant six entités aquifères présentes sur tout ou partie de
la région. Mais la représentation du CI en Tunisie peut ètre schématisée
en une structure Bicouche L2-11 comprenant : a) le CONTINENTAL
INTERCALAIRE sensu-stricto; b) les GRES SUPERIEURS dont la
singularité se justifie par un comportement piezometrique atypique
dans l'espace L2-12 et dans le temps. Le nouveau schéma structural
du Modèle comprend une couche aquifère supplémentaire : Grès
Supérieurs . Par ailleurs , la nouvelle délimitation du CI dans la région
de Gabès comporte une importante lacune correspondant au Mole du
Melaab L2-13 .
LOGICIEL de SIMULATION
C2-03
Outre la rigueur scientifique , la convivialité et les qualités
pédagogiques , le Logiciel de simulation devait notamment garantir que
le modèle du SASS pût être facilement transportable entre les trois pays
, ce qui impliquait une implantation sur PC et un système d'exploitation
accessible . Le meilleur outil aujourd'hui disponible et remplissant ces
conditions est le logiciel Processing Modflow , qui a été utilisé pour
construire le Modèle du SASS et qui permet la modélisation L2-14 des
transferts dans un système aquifère multicouche par la méthode des
différences finies. Ce logiciel , qui comporte également d'autres modules
de calcul
:transport de soluté, tracé de lignes de courant,
interpolateurs,est développé par Chiang et Kinzelbach à l'Ecole
Polytechnique Fédérale de Zurich .
DECOUPAGE de l 'ESPACE en MAILLES [12,5km x 12,5km]
Total Modele = 16500 Mailles actives
C2-04
La grille du Modèle décrit un maillage carré de 12,5x12,5 Km ,
Aexp6 ; représentant pour le Complexe Terminal 4295 mailles, pour le
Turonien 4295 mailles, pour les Grès Supérieurs 109 mailes , pour le
Continental Intercalaire 6639 mailles , pour le Cambro-Ordovicien 1185
mailles ; Soit un total de 16523 Mailles représentant une superficie
développée de près de 2580000 Km2. Le Modèle du SASS est un quasi-
tridimensionnel fondé sur l'hypothèse du Multicouche : écoulements parallèles
aux couches (horizontaux) dans les aquifères , et perpendiculaires aux couches
(verticaux) dans les aquitards .
MAUVAIS
BON
Comparaison
Paramètres du
Système
aux Etats de
Aquifère
Référence
C2-05
Modèle
Variables
Num érique
d'Etat
Calculées
CALAGE du MODELE par tâtonnements
Le protocole de calage du modèle est d'abord conduit en régime
permanent , de sorte à assurer la cohérence des données concernant les
conditions aux limites , la piézométrie et les Transmissivités. L' état de
référence choisi est celui de l'année 1950. La seconde phase du calage consiste
à vérifier le modèle en régime transitoire, où l'on s'assure de la répartition
spatiale des coefficients d'emmagasinements .En réalité , dans le cas du SASS ,
une procédure de calage plus large a été mise en oeuvre : en sus du calage des
paramètres, ce sont dans certains cas des éléments réputés sûrs qui ont dû ètre
remis en cause au cours du calage : évolution des prélèvements , forme de
certaines limites, et structure même de l'aquifère .La complexité géologique du
système et la difficulté d'acquisition de données précises sur les prélèvements
actuels et les niveaux piézométriques ont necessité de procéder à plusieurs
révisions du modèle .
CALAGE en REGIME PERMANENT
C2-06
L'état de référence pour le calage du modèle doit refléter un régime quasi-
permanent du système. C'est l'année 1950 assimilée à un état d'équilibre qui
servira de référence pour le calage du modèle en régime permanent. Ce choix
est conforté par la possibilité de tracé d'une carte piézométrique reconstituée
pour les deux nappes du CT et du CI sur l'ensemble du domaine .
La superposition des courbes isopiézométriques calculées par le modèle et
observées permet de se faire une bonne idée de la capacité du modèle à
« épouser » les formes des courbes dessinées. La forme de ces dernières traduit
toute l'expérience et le savoir-faire de l'hydrogéologue qui les a tracées. A ce
titre, cette superposition peut ètre considérée comme le critère de référence
prioritaire : elle traduit l'aptitude du modèle à épouser le point de vue de
l'hydrogéologue . Par ailleurs ,La distribution des différences de niveau
piezometrique [Calculé par le modèle - Observé] en tout point du domaine
constitue un bon indicateur de « fidélité régionalisée » du modèle par rapport à
la réalité-terrain.
L'un des principaux résultats du calage en permanent est la carte des
Transmissivités obtenue pour le CI et le CT Aexp4.
CALAGE en REGIME TRANSITOIRE
1950
1960
1970
1980
1990
2000
1950
1960
1970
1980
1990
2000
0
0
10
5
20
10
30
15
40
20
50 CF1bis
25 Douz El Hsay
60
30
1950
1960
1970
1980
1990
2000
1950
1960
1970
1980
1990
2000
0
0
20
0.2
40
60
0.4
C2-07
80
0.6
100
0.8
120 Tamerna
Gassi Touil
140
1
1950
1960
1970
1980
1990
2000
1950
1960
1970
1980
1990
2000
0
0
1
5
2
3
10
4
15
5
6
20
7 Ghadames MW-1219
Zemzem P6 2128
8
25
Les conditions initiales correspondent à l'état piézométrique calculé en 1950. En
ce qui concerne la période de référence pour le calage, c'est la période
historique 1950-2000 qui a été adoptée. Les critères du calage en
Transitoire sont d'abord la bonne restitution des séries historiques des
rabattements de référence. Il s'agit également de restituer les séries de débits
aux exutoires : Sources du Djerid et Nefzaoua, Ain Tawargha et Kaam, débits
des foggaras.
L'un des principaux résultats du calage en transitoire est la répartition des
coefficients d'emmagasinements du CI et du CT Aexp5 .
C2-10
Les cartes rendent bien compte de la distribution spatiale des
rabattements calculés par le modèle respectivement au CI et au
CT .
C2-11