Atlas des zones à risques du SAGE Nappes Profondes de Gironde Phase 2 Problématique du dénoyage de lOligocène au sud de lagglomération Bordelaise Réunion

Atlas des zones à risques du SAGE Nappes Profondes

de Gironde Phase 2

Problématique du dénoyage de l’Oligocène au sud de l’agglomération Bordelaise

Réunion de la Commission Locale de l’Eaudu SAGE Nappes profondes

Service Géologique Régional Aquitaine

Mardi 4 Mai 2010


> 2

Problématique

Impact important des prélèvements sur la piézométrie des nappes :• la ligne des « 100 000

m³/jour »

• secteur à l’est de Mérignac

Dénoyages locaux du réservoir

Problématique d’exploitation de la

ressource

Source : Atlas des zones à risques phases 1Détermination zone dénoyée = Toit Oligocène au pas de 200 m - piézométrie GN 33


> 3

Rappel des objectifs

> Phases de l’étude :

• Inventaire de l’ensemble des données géologiques et hydrogéologiques

• Construction d’un modèle géologique 3D.

• Construction et calage du modèle hydrodynamique pour simuler les écoulements dans les aquifères.

• Simulations pour appuyer la définition de règles de gestion de la nappe.


> 4

ALUV

REMI

MIOC

EPCM

OLNP

EPOL

• Carte géologique

• Log de 637 forages (intégration des données diagraphiques existantes)

5 100km

• Tracé des failles

Sources de données utilisées

Marmande

LibourneLibourneLibourneLibourneLibourneLibourneLibourneLibourneLibourne

BORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUXBORDEAUX

ArcachonArcachonArcachonArcachonArcachonArcachonArcachonArcachonArcachon


> 5

Intégration des données dans le modèle géologique


> 6

Comparaison avec coupes géologiques pré-existantes

SW C O U P E G E O L O G I Q U E 4 NESW C O U P E G E O L O G I Q U E 4 NE

827 2X0462 Forage 3

Villenave d'Ornon

"La Grande Ferrade" INRA BèglesForage Cazeaux IV

827 2X404

827 1X0238

Ruisseau

Eau BourdeGradignan

Canéjan

827 1X0239

Moulin de Rouillac Le Bouscat+50

+40

+30

+10

+20

sondage avec son indice BRGM

827-1-239

Faille ou flexure

membre A

827 2X0007

La G

aron

ne

-12

-3

Marnes vertes à nodules calcairesCalcaires à Astéries

Fai

lle d

e B

orde

aux

Marnes grises à Miliolidés

Oligocène inférieur B-C :

Oligocène inférieur A :

Miocène inférieur /Oligocène supérieur :

-8

+13.75

Eau Bourde

Galets, Graviers, Sables et Argiles

Grés, Sables argileux, Calcaires gréseux

-29 -26-28

+16

+20

-5

Flandrien :

Quaternaire :

Argiles gris-noir

Miocène inférieur :

-60

-70

-10

+ 0NGF

-30

-40

-50

-20

+40

+50

+60

+70

-40

-20

-30

-50

-10

+10+ 0NGF

400m0

+30

+20

5m

Coupe4

Alluvions

Recouvrements quaternaire à miocène moyen

Miocène

Éponte Chattien-Miocène

Oligocène

Imperméable à la base de l’Oligocène


> 7

Validation de la cohérence globale du modèle

• Contrôle de la validité du modèle par l’observation de 20 coupes

Alluvions

Recouvrements quaternaire à miocène moyen

Miocène

Éponte Chattien-Miocène

Oligocène

Imperméable à la base de l’Oligocène


> 8

Validation cartographique du modèle

> Validation des surfaces interpolées > Vérification de la cohérence des épaisseurs modélisées


> 9

Modélisation hydrodynamique

Plio-Quaternaire

Miocène

Oligocène

Couche fictive de l’Éocène


> 10

Caractéristiques du modèle hydrodynamique

> Calage sur la période allant de 1972 à 2007 (36 ans)• Objectif :

– Partir d’un état initial le moins influencé possible

– Couvrir la période la plus longue possible pour optimiser le calage (contraintes variables : recharge, exploitation)

> Découpage avec pas de temps variable• De 1972 à 1997 (26 ans) : pas de temps annuel

• De 1998 à 2007 (10 ans) : pas de temps trimestriel(période la plus complète en terme de données)

> Intérêt du calcul au pas de temps trimestriel• Répartition plus fine des prélèvements dans le temps (en fonction des

usages) et de la recharge

• Objectif : cerner au mieux les paramètres caractéristiques de la nappe


> 11

Caractéristiques du modèle hydrodynamique

> Conditions aux limites• Limite sud et ouest du modèle imposées avec charges issues du MOdèle

Nord Aquitain (MONA)

> Réseau hydrographique• Plus de 5 000 mailles

renseignées pour représenter

le réseau hydrographique

(≈ 1 750 rien que pour la

Garonne)

• Garonne limite ouest

du modèle

• Jalle Saint-Médard

limite nord du modèle

Potentiels imposés


> 12

Données d’entrée du modèle

> Prélèvements• Valeurs annuelles de 1972 à 1997• De 1998 à 2007

– Prise en compte des pics

de consommation pour

l’AEP

– Prélèvements agricoles

sur un seul trimestre

– Prélèvements industriels

constants sur l’année

> Recharge• Valeurs annuelles de 1972 à 1997• De 1998 à 2007, recharge appliquée au premier et au dernier trimestre de

chaque année. Recharge nulle sur les deux autres trimestres

3 000 000

3 500 000

4 000 000

4 500 000

5 000 000

5 500 000

6 000 000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Prélèvements mensuels sur la CUB en m³


> 13

Restitution piézométrique

• Observation de la restitution des charges modélisées / charges observées

• Calcul des écarts sur l’ensemble des mesures à disposition :

– Plio-Quat : 63 mesures

– Miocène : 109 mesures

– Oligocène : 1123 mesures

• Calage sur les chroniques les plus complètes

– Restitution pentes et amplitudes


> 14

MIOCENE

Calage du modèle

> Restitution de la piézométrie• Comparaison des cartes interprétées à partir des mesures aux cartes

produites par le modèle (exemple de l’année 2006)

OLIGOCENE


> 15

Restitution piézométrique08035X0337/F2 - MERIGNAC (GN33-OLNP)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

19

80

19

81

19

82

19

83

19

84

19

85

19

86

19

87

19

88

19

89

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

Date (intervalle [i i+1] = année i+1)

H (

NG

F)

¨

08275X0067/F - LEOGNAN (GN33-OLNP)

20

25

30

35

40

45

19

80

19

81

19

82

19

83

19

84

19

85

19

86

19

87

19

88

19

89

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09


H (

NG

F)

¨


> 16

08277X0163/F2 - SAINT-MEDARD-D'EYRANS (GN33-OLNP)

0

5

10

15

19

80

19

81

19

82

19

83

19

84

19

85

19

86

19

87

19

88

19

89

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09


H (

NG

F)

¨

Restitution piézométrique

08511X0036/F1 - SAUCATS (Plio-Quat)

60

65

70

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009


Co

te p

iézo

mét

riq

ue

(NG

F)


> 17

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"

19801985

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"

1990

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"

1995

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"

2000

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"

2005

25 000 00027 000 00029 000 00031 000 00033 000 00035 000 00037 000 00039 000 00041 000 00043 000 00045 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Volu

mes p

réle

vés (m

³)

"


> 18

Réalisation de simulations prospectives

> Objectifs de ces simulations:

• Évaluer les éventuels impacts du changement climatique sur la nappe de l’Oligocène ► Diminution de la recharge

• Quantifier les conséquences de différentes stratégies d’exploitation sur le dénoyage de la nappe ► hausse des prélèvements liée à l’augmentation de population attendue (projections INSEE)

• Estimer le volume à substituer pour limiter le phénomène de dénoyage


> 19

Impacts climatiques

> Source des données utilisées:

• Travaux du CERFACS (Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique) ► Projections climatiques à échelle fine sur la France pour le 21ème siècle : les scénarii SCRATCH08

• Prise en compte des propriétés régionales climatiques pour intégrer les simulations du GIEC à une échelle plus locale

• Données représentatives des projections sur l’agglomération Bordelaise

• 3 scénarios considérés : A1B, B1 et A2


> 20

Illustration de l’impact des scénarios du GIEC

08275X0067/F - LEOGNAN (GN33-OLNP)

20212223242526272829303132333435

19

80

19

85

19

90

19

95

20

00

20

05

20

10

20

15

20

20

20

25

20

30

20

35

20

40

20

45

20

50


H (

NG

F)

¨

Scénario A1BScénario B1Scénario A2

Document de travail


> 21

20052025 :Impact de l’évolution de la recharge calculée à partir du Scénario A1B


> 22

Sorties naturelles du réservoir oligocène - données brutes issues du modèle

0

5 000 000

10 000 000

15 000 000

20 000 000

25 000 000

30 000 000

35 000 000

40 000 000

45 000 000

50 000 000

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

Vo

lum

e an

nu

el (

m³)

Impact de la diminution de la recharge observée

entre 2001 et 2007

Impact de la diminution de la recharge calculée à partir

du scénario GIEC A1B

Impact du changement climatique sur les sorties naturelles des aquifères

Document de travail


> 23

Tendances d’évolution des prélèvements

> Variables prises en comptes :(scénario définit par le SMEGREG)

• Hausse des prélèvements basée sur les projections d’évolution de la population (sources INSEE)

• Diminution des pertes en réseau ► -10 %

• Diminution de la consommation par habitant ► -5 %

• Application de l’ensemble de ces paramètres pour déduire l’évolution des prélèvements


> 24

20052025 :Impact de l’évolution du climat associé à la hausse des prélèvements induite par l’augmentation de la population


> 25

Réduction de l’impact du dénoyage

> Démarche• Ajuster les prélèvements pour aboutir à une exploitation optimale avec un

dénoyage le moins important possible.

• Réalisation d’une vingtaine de simulations au total par jeu d’essai/erreur

> Enseignements• La répartition des prélèvements est un facteur prépondérant

► Un dénoyage plus ou moins important peut être obtenu en fonction des stratégies utilisées pour l’exploitation du réservoir

• Le retour à un état initial non influencé ne parait pas envisageable

• Une réduction de 3 à 4 millions de m³/an (environ 10 % des prélèvements du secteur) appliqué à certains forages bien précis permettraient d’aboutir à une amélioration significative de la situation


> 26

2005 2025 Diminution de 6,1 millions de m³/an


> 27

2005 2025 Diminution de 3 millions de m³/an


> 28

2005 2025 Diminution de 3 millions de m³/an


> 29

Conclusion

– Points de surveillance supplémentaires

– Points de contraintes et de validation du modèle

• Étude plus approfondie du réseau hydrographique

– Installation de station de jaugeage sur les cours d’eau stratégiques (Saucats, Gât-Mort) et sur certaines sources non équipées

– Affinage des relations nappes rivières dans le modèle

> Une réduction de 3 à 4 millions de m³/an permettrait le retour à situation pouvant être considérée comme sécuritaire vis-à-vis du phénomène de dénoyage

• Étude de la faisabilité des réductions proposées par rapport au réseau de distribution et aux contraintes de l’exploitant

• Réalisation de 6 piézomètres à l’Est de la zone des « 100 000 m³/j » sur les communes de La Brède et de Saint-Morillon.

Documents

Atlas des zones à risques du SAGE Nappes Profondes de Gironde Phase 2 Problématique du dénoyage de lOligocène au sud de lagglomération Bordelaise Réunion