Évaluation de la qualité des eaux souterraines pourl'irrigationdanslawilayadeSouk-Ahrasen utilisant un SIG et un indice de

Abstract

This study developed an Irrigation Water Quality Index (IWQI) combined with Geographic Information System (GIS) zoning maps to assess the quality of groundwater resources intended for irrigation in the eastern part of Souk-Ahras Province, Algeria. The computed IWQI values range from 17.57 to 89.33, indicating that 20% of the samples fall under the category of severe restrictions, where groundwater can only be used for salt-tolerant crops. Additionally, 28% of the wells are subject to high restrictions, 36% to moderate restrictions, 12% to low restrictions, and only 4% are categorized as having no restrictions for irrigation purposes. These findings were further supported by the USSL classification diagram, which highlighted a pronounced variability in groundwater quality with respect to its suitability for irrigation. Specifically, 20% of the samples, primarily located in the northern and northwestern parts of the study area, are considered to be of good quality for irrigation. The majority of the water samples (64%) are deemed acceptable, while 16% are classified as poor quality and require prior treatment before agricultural use. A cross-analysis of several physico-chemical parameters such as the Sodium Adsorption Ratio (SAR), Electrical Conductivity (EC), Sodium Percentage (%Na), Chloride concentration, and Permeability Index (PI) allowed for the identification of potential soil degradation risks associated with current irrigation practices. The GIS-based IWQI zoning map provides an accurate spatial representation of groundwater quality, serving as a valuable decision-making tool for identifying critical “red zones” prone to overexploitation, and for guiding sustainable groundwater management strategies. Furthermore, these GIS maps can support recommendations for crop types best suited to the local soil conditions and water quality within the study area. تهدف هذه الدراسة إلى تطوير مؤشر جودة مياه الري (IWQI) بالتوازي مع إعداد خرائط تصنيفية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، وذلك لتقييم جودة الموارد المائية الجوفية المخصصة للري في الجزء الشرقي من ولاية سوق أهراس (الجزائر). تراوحت قيم مؤشر IWQI المحسوبة بين 17.57 و89.33، حيث تم كشف أن 20٪ من العينات تقع ضمن فئة القيود الشديدة، حيث لا يمكن استخدام المياه الجوفية إلا لري المحاصيل ذات القدرة العالية على تحمل الملوحة. بالإضافة إلى ذلك، تخضع 28٪ من الآبار لقيود عالية، و36٪ لقيود متوسطة، و12٪ لقيود منخفضة، في حين أن 4٪ فقط تقع ضمن فئة المياه غير المقيدة صالحة للري. وقد أكدت نتائج مخطط التصنيف USSL هذا التفاوت، مظهرةً تباينًا واضحًا في جودة المياه الجوفية من حيث صلاحيتها للري. إذ تبيّن أن 20٪ من العينات، ومعظمها في شمال وشمال غرب منطقة الدراسة، تُعتبر جيدة للري، في حين تُعد 64٪ مقبولة، و16٪ ذات جودة رديئة وغير مناسبة للري دون معالجة مسبقة. كما سمحت التحاليل المتقاطعة لمجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، مثل نسبة امتصاص الصوديوم (SAR)، التوصيلية الكهربائية (EC)، نسبة الصوديوم (%Na)، تركيز الكلوريد، ومؤشر النفاذية (PI)، بتحديد المخاطر المحتملة لتدهور التربة نتيجة ممارسات الري الحالية. وقد وفرت خريطة التصنيف المعتمدة على نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لمؤشر IWQI تصورًا مكانيًا دقيقًا لجودة المياه الجوفية، مما يجعلها أداة فعالة لمتخذي القرار في تحديد "المناطق الحمراء" المعرّضة للاستغلال المفرط، والمساهمة في وضع خطط إدارة مستدامة للموارد المائية الجوفية. كما يمكن استخدام هذه الخرائط كدليل لتحديد أنواع المحاصيل المناسبة وفقًا لطبيعة التربة وجودة المياه في المنطقة المدروسة. La présente recherche a élaboré un indice de qualité de l’eau d’irrigation (IWQI) couplé à une cartographie de zonage par système d’information géographique (SIG), en vue d’évaluer la qualité des ressources en eau souterraine destinées à l’irrigation dans la région orientale de la wilaya de Souk-Ahras (Algérie). Les valeurs de l’IWQI obtenues varient entre 17,57 et 89,33, révélant que 20 % des échantillons présentent des restrictions sévères à l’irrigation, limitant leur usage aux cultures tolérantes au sel. Par ailleurs, 28 % des points d’eau sont soumis à des restrictions élevées, 36 % à des restrictions modérées, 12 % à des restrictions faibles, tandis que seulement 4 % relèvent de la catégorie des eaux sans restriction. Les résultats ont été corroborés par le diagramme de classification USSL, qui met en évidence une hétérogénéité marquée de la qualité des eaux souterraines en matière d’aptitude à l’irrigation. Ainsi, 20 % des échantillons, situés majoritairement au nord et au nord-ouest de la zone d’étude, présentent une qualité jugée bonne pour l’irrigation ; 64 % sont considérés comme acceptables, tandis que 16 % sont classés comme de mauvaise qualité, nécessitant un traitement préalable avant usage agricole. L’analyse croisée de plusieurs paramètres physico-chimiques tels que le Sodium Adsorption Ratio (SAR), la conductivité électrique (CE), le pourcentage de sodium (%Na), la teneur en chlorures et l’indice de perméabilité (PI) a permis d’identifier les risques potentiels liés aux pratiques actuelles d’irrigation sur la dégradation des sols. La carte de zonage SIG de l’IWQI offre une représentation spatiale précise de la qualité des eaux souterraines, constituant un outil d’aide à la décision pour repérer les zones critiques « zones rouges » vulnérables à la surexploitation, et pour orienter les stratégies de gestion durable des ressources hydriques. En complément, ces cartes peuvent également servir à recommander des types de cultures adaptés aux caractéristiques des sols et à la qualité des eaux disponibles dans la région.