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pdf 219 - La gestion des eaux souterraines

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GEOC217 couvSommaire de ce numéro

  Editorial   

  Actualité  

  • La Place forte de l’hydrogéologie de bassin et des nappes à grande inertie - Bruno de Grissac et Alain Dupuy
  • Retour sur le colloque gestion des eaux souterraines de février 2023 à BORDEAUX - Alexis Robert (AHSP), Bruno de Grissac (SMEGREG), Alain Dupuy (ENSEGID)
  • Compte-rendu de l’excursion hydrogéologique au Maroc (Atlas et dorsale calcaire) 21-29 octobre 2023 - Laurence Chery

 

  Dossier  : La gestion des eaux souterraines  

HYDROGÉOLOGIE RÉGIONALE - GESTION LOCALE

  • Étude géologique de l’anticlinal de Villagrains-Landiras : apport du retraitement et du réexamen de données sismiques 2D en vue d’améliorer la compréhension du fonctionnement des systèmes aquifères dans le Sud-Gironde - Pierre Bourbon, Aurélien Bordenave, Éric Lasseur, Stéphane Marc et Laure Capar

Le retraitement ainsi que le réexamen d’un ensemble de données sismiques pétrolières anciennes et de diagraphies de forages ont permis d’identifier une structuration polyphasée qui apporte une vision actualisée de l’évolution tectono-sédimentaire de la structure anticlinale de Villagrains-Landiras (Gironde, France). Ainsi, l’existence d’une tectonique synsédimentaire marquée dans la première moitié du Crétacé supérieur, probablement dès le Turonien, a une forte implication sur la vision de la géométrie des unités géologiques ainsi que sur la connaissance des circulations hydrogéologiques dans ce secteur.

  • Influence d’une structure anticlinale dans les modalités d’échanges et de recharge d’un système multicouche : l’exemple du système aquifère du Cénomanien dans le Sud de la Gironde (France) - Cloé Labat, François Larroque, Bruno de Grissac, Alain Dupuy et Marc Saltel

La sollicitation croissante des nappes, associée à une vulnérabilité accrue, nécessite de rechercher de nouvelles ressources pour l’alimentation en eau potable. L’aquifère du Cénomanien est ciblé en Gironde au coeur de l’anticlinal de Villagrains-Landiras. L’article décrit le fonctionnement hydrogéologique d’un système aquifère multicouche aux abords d’une structure anticlinale et les potentielles connexions hydrauliques entre l’aquifère cible, les aquifères sus-jacents et les eaux de surface.

  • Caractérisation transdisciplinaire d’un aquifère côtier complexe pour une exploitation maîtrisée et durable de sa ressource en eau face au changement global : le projet DEM’EAUX ROUSSILLON - Caballero Yvan, Duvail Cédric, Chazot Sébastien, Bouchette Frédéric, Dobricean Octavian, Allouis Tristan, Assembaum Michel, Balouin Yann, Bassetti Marie-Angela, Baudouy Lucie, Berne Serge, Bosio Camille, Bourgine Bernard, Bourrin François, Brun Laurent, Champollion Cédric, Chauveau Mathilde, Dall’alba Valentin, Dewandel Benoît, Fioravanti Anna, Garin Patrice, Henry Gilles, Issautier Benoît, Jacob Thomas, Laouenan Sonia, Ladouche Bernard, Lanini Sandra, Laurent Sylvain, Le Ber Erwan, Lemoigne Nicolas, Le Moing Floriane, Loiselet Christelle, Lofi Johanna, Mauffrey Marie-Aline, Meslard Florian, Montginoul Marielle, Nadal Grégoire, Neverre Noémie, Palvadeau Éric, Petit Adrien, Pezard Philippe, Raynaud Jean-Baptiste, Renard Philippe, Rinaudo Jean-Daniel, Schorpp Ludovic, Seguin Laura, Tachrift Hichem et Vigouroux Philippe

Le Plio-Quaternaire du Roussillon est un aquifère multicouche côtier, contenant une ressource en eau souterraine essentielle pour le département des Pyrénées Orientales, en particulier pour la Communauté Urbaine de Perpignan et les villes balnéaires à l’activité touristique importante. Cette ressource est soumise à une exploitation intense qui la rend vulnérable vis-à-vis du risque d’intrusion d’eau de mer et d’un climat futur de plus en plus chaud et sec. Cet article présente les principaux résultats du projet « Dem’Eaux Roussillon » (2017-2022), qui a permis de décrire le comportement de cette ressource et ses interactions avec son environnement physique et anthropique, fournissant ainsi des clefs pour sa gestion future.

  • Les ressources en eau potable des îles de Houat, Hoëdic et Belle-Île-en-Mer : des exemples de gestion de la rareté de la ressource en eau dans la perspective du changement climatique - Arnaud Le Gal

Eau du Morbihan, syndicat mixte de production et de distribution d’eau potable, a en charge la gestion des ressources en eau potable sur les îles de Houat, Hoëdic et Belle-Ile-en-Mer, non raccordées aux réseaux d’eau potable du continent. Sur ces îles, l’eau est rare, sa gestion est historiquement parcimonieuse. Les solutions mises en oeuvre sont des exemples qui pourront être appliqués sur le continent dans la perspective du changement climatique.

  • Anticiper les déficits ressources-besoins en eau potable et évaluer l’efficacité de mesures de sécurisation : un exercice de modélisation participative dans le Sud-Finistère Noémie Neverre, Cyril Bourgeois, Alexandre Boisson, Jean-Daniel Rinaudo

Un modèle hydro-économique de l’approvisionnement en eau potable a été développé et utilisé avec les acteurs du territoire du Syndicat Mixte de l’Aulne.Cet outil exploratoire à moyen-long terme a permis d’anticiper les déficits ressources-besoins des collectivités et leurs besoins de sécurisation face notamment au changement climatique, d’évaluer l’efficacité de différentes mesures et combinaisons de mesures d’adaptation, et ainsi permettre l’émergence d’une stratégie de gestion collective.

 

LES TECHNIQUES D’INVESTIGATION

  • L’électromagnétisme héliporté, un outil pour la caractérisation et la gestion des ressources en eau souterraine : application aux aquifères de la bordure nord-est du Bassin aquitain dans le cadre du projet Eaux-SCARS - Barrière Jérôme, Allanic Cécile, Andrieu Simon, Bourbon Pierre, Briais Justine, Cabaret Olivier, Husson Églantine, Issautier Benoît, Lasseur Éric, Raingeard Anne et Reninger Pierre-Alexandre

Les aquifères carbonatés du nord-est du Bassin aquitain sont confrontés à de forts enjeux de gestion alors même que leur géométrie et leurs interconnexions sont à ce stade mal comprises. Pour limiter les incertitudes hydrogéologiques, l’électromagnétisme héliporté a été expérimenté à deux échelles différentes sur ce territoire. Un retour d’expérience est présenté sur les modalités d’acquisition et d’interprétation, sur les avancées permises sur la compréhension géologique et hydrogéologique.

  • Une approche scientifique pluridisciplinaire pour caractériser des pertes en rivière en zone de socle : le site de l’Aff à usage eau potable (Morbihan, Bretagne) - Bruno Mougin, Arnaud Le Gal, Benoît Dewandel, Jean-Michel Schroëtter, Emmanuelle Petelet-Giraud, Sandra Lanini, Alexandre Boisson, Jean-Baptiste Charlier, Angélie Portal, Florian Koch et Virginie Vergnaud.

Une étude scientifique a été menée de 2017 à 2021 sur le principal site de production d’eau potable à base d’eaux souterraines d’Eau du Morbihan. Une approche scientifique pluridisciplinaire (hydrogéologie, géophysique, géologie, hydrologie, géochimie) a permis de préciser le fonctionnement hydrogéologique du site et notamment des pertes en rivière dans un aquifère de socle.

 

LES RESSOURCES EN EAU ET LA VILLE

  •  Anticiper et prédire les risques de manque d’eau sur une exploitation d’eau souterraine - Marjorie Bertrand, Jean Luchier et Rafik Ferraoun

En France, la majorité de l’eau extraite pour l’alimentation en eau potable provient des nappes souterraines. Ces dernières sont de plus en plus soumises au stress hydrique avec des étiages qui débutent plus tôt et durent plus longtemps. Cet article présente une méthodologie et une solution mises en oeuvre par IMAGEAU pour réduire et prédire le risque de manque d’eau sur les zones d’exploitation des eaux souterraines.

  • Suivi du complexe ouvrage-ressource d’un site de prélèvement d’eau souterraine dans le socle breton : l’exemple du site AEP de Traou-Guern (Côtes-d’Armor) - François Herbreteau et Koulman Mathieu

Le site de prélèvement d’eau souterraine de Traou-Guern constitue une ressource stratégique pour l’alimentation en eau potable d’une dizaine de communes côtières du Trégor (Bretagne nord). Le suivi piézométrique et de la qualité de l’eau mis en oeuvre sur un réseau actuel de quinze piézomètres a permis à la collectivité de mieux appréhender le fonctionnement de la nappe et d’adapter son exploitation en vue d’une gestion durable de la ressource.

  •  Influence de l’artificialisation du sol et du réchauffement climatique sur la performance d’un système géothermique ATES : le cas de l’ENSEGID - Jérémy Godinaud, François Larroque et Alain Dupuy

Les systèmes géothermiques de type Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) permettent de stocker du « chaud » et du « froid » dans le sous-sol. Cette énergie thermique peut être utilisée par les bâtiments pour chauffer et rafraîchir des bâtiments permettant de réduire leurs émissions de carbone. Toutefois, lorsque l’aquifère ciblé est peu profond (< 100 m de profondeur) et situé en zone urbaine, il est soumis à des surplus de transferts thermiques venant de la surface du sol (phénomène d’artificialisation des sols et d’îlot de chaleur urbain). Ces phénomènes seront accentués dans le futur par le réchauffement climatique. Cet article se base sur le démonstrateur ATES de l’ENSEGID (Pessac, Gironde) pour étudier l’impact de ces phénomènes sur l’efficacité à très long terme du dispositif.

 

LES DIFFÉRENTES APPROCHES (MÉTHODOLOGIE, SOCIÉTÉ, GOUVERNANCE)

  •  Étude de l’impact du changement climatique sur les ressources en eau superficielles et souterraines, sur le périmètre du département de l’Aube - Marc-Éric Joffroy (Hydrogéologue) et Marie-Caroline Tiffay (Chargée de mission Stratégie 2100)

Le SDDEA et sa Régie se sont engagés dans un partenariat avec le BRGM pour étudier l’impact du changement climatique sur les ressources en eau superficielles et souterraines, sur le périmètre du département de l’Aube élargi. Différentes étapes sont mises progressivement en oeuvre pour construire le modèle mathématique d’aide à la gestion de l’hydrosystème.Celui-ci sera ensuite associé à un ensemble de simulations et de scénarios pour disposer de prédictions d’évolution des ressources, permettant de définir les stratégies d’investissement et d’adaptation.

  • Études HMUC : miracle ou mirage ? Retour d’expérience du SAGE SNMP - Caroline Sandner et Yoann Touret

Pour accompagner la détermination des « volumes prélevables», le SDAGE Loire-Bretagne prescrit aux SAGE de son territoire de mettre en oeuvre des analyses « Hydrologie, Milieux,Usages,Climat » (HMUC). D’un point de vue conceptuel, cette approche est séduisante. Mais sa mise en oeuvre est loin d’être facile, aussi bien en ce qui concerne les aspects techniques que de gouvernance. Voici un tour d’horizon des difficultés rencontrées et des avancées techniques réalisées à l’occasion de la mise en oeuvre d’une telle étude dans le cadre de la révision du chapitre « gestion quantitative » du SAGE Sèvre niortaise Marais poitevin,dont l’animation est assurée par l’Institution Interdépartementale du Bassin de la Sèvre Niortaise.

  •  Rapport sur la gestion durable des eaux souterraines (1996) : quel bilan peut-on en tirer 27 ans après ? Comment « rebondir » ? - Catherine Thouin, Patrick Lachassagne, Pierre Marchet et Michel Bakalowicz

Le Conseil Général des Mines a conduit en 1995, sous la direction d’Yves Martin, une mission de réflexion sur les modalités d’une gestion durable des eaux souterraines. Les préconisations du rapport ont ensuite connu des avancées variables et, en presque 30 ans, le contexte a été largement modifié. Pour un nouvel élan, un nouveau « rapport Martin » devient nécessaire car ce sujet n’est pas abordé à la hauteur des enjeux spécifiques qu’il représente.

  •  Contribution des organisations non gouvernementales (ONGs) dans l’atteinte des Objectifs de développement durable (ODD) dans la région de Zinder (Niger) : focus sur l’ODD 6 relatif à l’eau, l’hygiène et l’assainissement - Mahamadou Zakari et Abdou Kailou Djibo

Pour faire face aux défis multiples de développement et dans le contexte marqué par l’agenda 2030, le Niger a créé les conditions d’émergence des ONGs.Ces dernières accompagnent les collectivités locales dans la planification et la mise en oeuvre des actions pour l’atteinte des ODD. Cet article analyse les contributions de ces ONGs dans l’amélioration de la gouvernance de l’eau et de l’assainissement dans les 10 départements de la région de Zinder.

 

POLLUTIONS DIFFUSES ET INTRUSIONS SALÉES

  •  Accroissement du risque d’intrusion saline dans les aquifères karstiques côtiers : exemple du système de Thau (Hérault) - Jean-Christophe Maréchal, Bernard Ladouche, Claudine Lamotte, Benoit Dewandel, Vivien Hakoun et Pierre Perrochet

L’aquifère karstique des calcaires jurassiques du pli ouest de Montpellier est confronté à des phénomènes temporaires d’intrusion d’eau saumâtre (appelés « inversacs ») par l'intermédiaire de la source sous-marine de la Vise, exutoire le plus en aval de l’aquifère, située dans l’étang de Thau à une trentaine de mètres de profondeur. Grâce à un dispositif expérimental innovant, des données inédites sur les débits de la Vise ont été acquises lors du dernier inversac permettant ainsi de proposer une hypothèse du mécanisme de mise en place de ce phénomène, validée par différentes approches de modélisation mettant en relation les conditions hydrologiques et hydrogéologiques avec le fonctionnement de la source de la Vise en période dite normale et en période d’inversac.

  • Rivages Normands 2100 : fédérer les acteurs académiques, institutionnels et territoriaux pour comprendre et s’adapter aux risques hydrogéologiques littoraux - Martin Le Mesnil, Alexandre Gauvain, Salomé de Foville, Frédéric Gresselin, Florence Poirier, Jean-Raynald de Dreuzy et Luc Aquilina

Le programme Rivages Normands 2100 vise à aider les territoires à s’adapter aux risques de remontées de nappes phréatiques induits par le changement climatique. Pour cela, des modélisations sont réalisées,permettant de simuler les niveaux de nappe selon les projections climatiques. Ces aléas sont ensuite croisés avec les enjeux des territoires, et une analyse des impacts socio-économiques est menée. Ces éléments permettent la co-construction de scénarios d’adaptation.

  •  Estimation des délais de renouvellement des eaux souterraines des captages prioritaires du bassin Rhône-Méditerranée. Une aide pour orienter les opérations de restauration de la qualité ? - Virginie Vergnaud, Stéphane Depardon, Laurent Cadilhac, Stéphanie Besson, Sylvie Jousse, Aurélie Guillou et Simon Abel

Cette étude réalisée sur le bassin Rhône-Méditerranée vise à estimer le temps de renouvellement moyen des eaux souterraines des captages prioritaires du bassin. Le temps moyen de renouvellement a été obtenu via l’analyse des concentrations en CFCs et SF6 et selon une méthodologie identique et rigoureuse déployée pour l’ensemble des points d’eau. Les résultats obtenus apportent des renseignements utiles pour piloter les actions de reconquête de la qualité de l’eau et adapter les programmes d’actions territoriaux avec les collectivités.

 

GESTION DES RESSOURCES EN EAU EN ZONE KARSTIQUE ET EN ZONE DE SOCLE

  •  Étude des relations karst-rivière par surveillance de la chlorophylle : intérêt et cas d’études - Hélène Geairon et Thierry Gaillard

La caractérisation des relations nappe-rivière en domaine karstique basée sur les outils standards de l’hydrogéologue est parfois insuffisante. Cet article expose deux cas d’utilisation de la chlorophylle-a comme traceur de phénomène d’inversac et plus généralement d’intrusion d’eau superficielle vers un système karstique.

  • Gestion et préservation des ressources en eau et rôle des eaux souterraines en domaine de socle dans l’adaptation au changement climatique - Démarches déployées en Mayenne - Alexis Robert

Dans le département de la Mayenne (5 175 km2), presque exclusivement concerné par le socle armoricain, des démarches ont été conduites dans le contexte du changement climatique et contribuant à préserver les ressources en eau et en améliorer la gestion grâce aux eaux souterraines : programmes de sensibilisation préventifs (Éco d’Eau Mayenne,Infiltr’Eau 53), réinjection des eaux d’exhaure de carrière en amont d’un captage (captage de la Houlberdière) et substitution des prélèvements d’eau potable vers les eaux souterraines à l’étiage.

  •  Présence de radon dans l’eau de deux captages exploités pour la production d’eau potable : mise en évidence d’émanations gazeuses conséquentes en radon nécessitant la mise en oeuvre de mesures de protection du personnel - Bruno Grua

Atlantic’eau a fait procéder à des mesures de présence de radon dans l’air au droit de deux sites de production d’eau potable alimentés par des captages d’eau souterraine où la présence de ce gaz est observée dans l’eau brute. Le partage du résultat de ces investigations vise à montrer l’intérêt de ces mesures, sur des sites de cette nature, vis-à-vis de la sécurité du personnel. Ceci, même dans le cas où les valeurs en radon dans l’eau sont inférieures à la valeur de référence de qualité eau potable.

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