SOLUTIONS ET PROJETS DE SUBSTITUTION Bureau de la CLE Réunion du 8 juin 2009

SOLUTIONS ET PROJETSDE SUBSTITUTION

Bureau de la CLERéunion du 8 juin 2009

Les principaux choix à arrêter sont notamment :• quelles ressources de substitution ?• quel scénario de desserte ?• quels planning et délais de mise en œuvre ?• quelle(s) maîtrise(s) d'ouvrage ?• quelles conditions d'accompagnements économique et financier ?

Il est évident que la démarche décisionnelle n'est pas aussi progressive que pourrait le laisser croire cette liste.Certains choix sont liés et des orientations fortes sur différents points seront indispensables pour permettre aux acteurs de se positionner.

Substitutions de ressourcesProcessus de décision

Principales questions

Certaines ressources en eau souterraine, dont notre alimentation en eau potable dépend à 99%, sont localement surexploitées.Le SAGE Nappes profondes de Gironde a :

• identifié les unités de gestion concernées par des risques liés à cette surexploitation ;• arrêté un objectif de réduction des prélèvements dans ces unités de gestion (30 millions de m3);• défini les moyens de procéder à ces réductions (50% économies, 50% substitutions).

Pourquoi substituer ?

Le SAGE arrête l'objectif de réduction à 30 millions de m3/an mais :

• les projections de population utilisées pour construire le SAGE sous estiment les besoins,• le SAGE n'a pas pris en compte la nécessité de soulager l'Oligocène en périphérie de l'agglomération bordelaise.

Quel volume substituer ?


08276X006708276X0068 08276X008908276X0090 08277X0124

08277X0175

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

-80

-60

-40

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0

20

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80

100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

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100

Saucats et Ouest-Est Entre Saucats et Saint-Selve

Coupe schématique Nord-Sud entre Léognan et

2000M0

20M

0

1980

19892004

Zones dénoyées entre 1980 et 2004

10 km² + 50 km²

Dénoyage de l'Oligocène

La future version du SAGE précisera les besoins actualisés en ressource de substitution.Dans l'attente, compte tenu :

• de notre incapacité à maîtriser l'évolution piézométrique de certaines ressources (Eocène et Oligocène), au moins localement ;• de l'évolution des besoins ;• de la nécessaire sécurisation des services de l'eau ;

il apparaît raisonnable de retenir comme besoin de ressources nouvelles pour soulager les nappes profondes un volume de l'ordre de 40 M de m3.

Si l'objectif de 15 M de m3/an d'économies est confirmé, les ressources de substitution devront fournir 25 M de m3/an environ.


Trois solutions sont déjà opérationnelles ou sur le point de l'être :

• la production d'eau industrielle à partir de la Garonne pour

la Presqu'île d'Ambés (capacité de 2 M de m3/an) ;

• deux forages à l'Eocène nord en substitution à des

prélèvements à l'Eocène centre déficitaire : forage de Bayas (SIAEP de Guîtres) pour 1 M de

m3/an ; forage de Salignac (SIAEP du Cubzadais-

Fronsadais) pour 1 M de m3/an ;

soit des possibilités existantes de substitution de près de 4 M de m3/an.

Quelles ressources pour substituer ?

Les solutions existantes

Description des 11 principales ressources étudiées

L'Isle à GalgonNappe alluviale de l'Isle

Le Ciron à BarsacOligocène libre de l'Entre deux Mers

Eau géothermaleNappe alluviale de la Garonne en rive gaucheNappe alluviale de la Garonne en rive droite

Oligocène de Sainte HélèneEocène et Oligocène Nord Médoc

Cénomanien du sud GirondeEau de Garonne, ré-infiltration et reprise


Les solutions étudiées

Nature de la ressource : eau superficielleVulnérabilité : très forteProductivité : 3,5 millions de m3/an


L'Isle à Galgon

Montant études : études menées par le CG33 avant 2001 puis 60 000 € pour le SMEGREG

Descriptif des études :Étude des possibilités de transformation de la filière d’eau industrielle existante en unité de potabilisation (CG33). Protection de la prise d'eau (propagation d’une pollution dans la rivière).

Conclusions :Conclusions :Protection délicate avec une très lente atténuation des pollutions et des phénomènes d'allers-retours devant la prise d’eau dans certaines conditions de marée. Dépassement des valeurs limites eau brute pour certains paramètres.Abandon du projet pour des raisons sanitaires et économiques (11 000 000 € HT et 0,45 €/m3)


L'Isle à Galgon


Nappe alluviale de l'Isle

Nature de la ressource : eau souterraineVulnérabilité : moyenneProductivité : quelques dizaines de m3/h

Montant études : 120 000 €

Descriptif des études :Synthèse bibliographique, étude géophysique sur les méandres les plus prometteurs, réalisation de forages de reconnaissance et essais.

Conclusions :Une ressource à faible potentiel dont la qualité nécessite une traitement ou une dilution avec une autre ressource.

SE1SE2

SE3

SE4

SE5

SE6

SE7

SE8

SE9

SE10

SE11

SE12 SE13

SE15

SE14

Coupe A

Coupe C

Secteur 2

Carte électromagnétique EM34 en champ Horizontal (7,50 m)

Planche n°04

SMEGREG

Commune de SABLONS

Recherche en eau potable

0 500 m

HORIZONSAgence de Bordeaux

Etude n° BO0017401

Conductivitéen mmhos.m

SE2sondageélectrique

Légende

Coupe B


Nappe alluviale de l'Isle


Le Ciron à Barsac

Nature de la ressource : eau superficielleVulnérabilité : très forteProductivité annoncée :

10 à 15 millions de m3/anMontant études : étude Lyonnaise complétée par des investigations SMEGREG pour 25 000 €.

Descriptif des études :Campagne de suivi physico-chimique et bactériologique sur un cycle hydrologique complète.

Conclusions :Une ressource utilisable pour la production d'eau potable avec une filière de traitement complète pour les eaux de surface, mais disponibilité quantitative discutable.


Le Ciron à Barsac


Oligocène libre de l'Entre deux Mers

Nature de la ressource : eau souterraineVulnérabilité : faible à forteProductivité : faible et très locale (20 m3/h en diffus)


Descriptif des études :Synthèse bibliographique puis forage d'essai (exploité par SIAEP de Bonnetan pour dilution fluor).

Conclusions :Une ressource offrant localement de faibles débits pour une dilution uniquement.


Eau géothermale

Nature de la ressource : eau souterraine profondeVulnérabilité : très faibleProductivité : 2 à 5 M de m3/an

Conclusions :Une ressource intéressante hors usage eau potable (transfert de propriété des ouvrages obligatoire dans ce cas).

0

10

20

30

4050

60

70

80

Tem

pér

atu

re (

°C)

0200400600800100012001400160018002000

Pro

fon

deu

r (m

)

Oligocène

EocèneCrétacé sup(Maestrichtien-Camp.) Crétacé sup + inf localt

(Turono-Cénomanien-Wealdien )

Crétacé inf - Jurassique sup(Purbecko-Wealdien)

Montant études : 25 000 €Descriptif des études :Inventaire des installations et analyse possibilités de valorisation de l'eau.


Nappe alluviale de la Garonne en rive gauche

Nature de la ressource : eau souterraineVulnérabilité : moyenneProductivité : 4,5 M de m3/an


Descriptif des études :Synthèse bibliographique, géophysique, forages de reconnaissance, tests hydrauliques, pompages d’essai, modélisation.

Conclusions :Possibilité de produire au moins 4,5 M de m3/an avec filière de traitement du fer, du manganèse, ponctuellement des pesticides, voire une décarbonatation.Absence d’impact sur la zone humide des bords de Garonne difficile à démontrer.A noter que la participation de la Garonne reste toujours minoritaire.


Nappe alluviale de la Garonne en rive gauche


Nappe alluviale de la Garonne en rive droiteNature de la ressource : eau souterraine

Vulnérabilité : moyenneProductivité : 3 à 4 M de m3/an


Descriptif des études :Synthèse bibliographique, géophysique, forages de reconnaissance, tests hydrauliques, essais de pompage, étude du colmatage des berges, et modélisation.

Conclusions :Possibilité de produire 2 à 4 millions de m3/an d'eau potable en mettant à profit la relation nappe-rivière via la gravière de Baurech avec une filière de traitement complète.


Nappe alluviale de la Garonne en rive droite

-1,93

528

56

137

170

127

154

74 % de l’eau provient de la Garonne

9 % de l’eau provient de la Garonne

A noter que la participation de la Garonne est majoritaire.


Oligocène de Sainte Hélène

Nature de la ressource : eau souterraine profondeVulnérabilité : très faibleVolume : au moins 5 millions de m3/an

Montant études : 1 200 000 €, comportant 3 forages opérationnels

Descriptif des études :Synthèse bibliographique, géophysique (sismique), forages, tests hydrauliques, pompages d’essai, modélisation.

Conclusions :Un champ captant d’eau souterraine de bonne qualité, avec des rabattements limités à la proximité du champ captant.


Oligocène de Sainte Hélène

Conclusions :Potentiel trop faible pour un projet mutualisé => des solutions locales sont proposées dans le schéma du Nord Médoc.


Eocène et Oligocène en Nord Médoc

Nature de la ressource : eau souterraineVulnérabilité : faibleProductivité recherchée : 500 000 m3/an


Descriptif des études :Synthèse bibliographique, forages de reconnaissance


Cénomanien du sud Gironde

Nature de la ressource : eau souterraine profondeVulnérabilité : très faibleProductivité : 10 à 12 M de m3/an

Montant études : 1 380 000 € (avec quatre forages profonds)Descriptif des études :Synthèse bibliographique, géophysique (sismique), forages d’essai, tests hydrauliques, modélisation.

Conclusions :Faisabilité d’un champ captant pour au moins 10 millions de m3/an sur une nappe d’eau souterraine de bonne qualité non concernée par le SAGE nappes profondes.


Cénomanien du sud Gironde


Eau de Garonne, ré-infiltration et reprise

Nature de la ressource : eaux superficielles et souterrainesVulnérabilité : forteProductivité : 10 à 12 millions de m3/an

Montant études : réalisé par Lyonnaise pour la CUB avec expertise SMEGREG pour 30 000 €.

Descriptif des études :Géophysique, forages d'essai, tests d'infiltration, modélisation.

Conclusions provisoires :A priori, faisabilité d’un champ captant l’eau de Garonne au travers de ses berges et d’une ré-infiltration dimensionnée en fonction des éléments de terrain de 10 à 12 M de m3/an. Attente d'un rapport de synthèse et d'un argumentaire pour avis définitif SMEGREG.

FORAGE DE PRODUCTION

AEP AEP

INFILTRATIONS PAR LES BERGESDE LA RIVIERE

INFILTRATIONS VERS LA NAPPE

BASSIN DE REALIMENTATION

ARTIFICIELLE

GRAVIERE


RIVIERE

AEP AEP




ARTIFICIELLE

GRAVIERE

Nappe alluviale Nappe oligocène

ou

FORAGE


AEP AEP




ARTIFICIELLE

GRAVIERE


RIVIERE

AEP AEP




ARTIFICIELLE

GRAVIERE


ARTIFICIELLE

GRAVIERE

Nappe alluviale Nappe oligocène

ou

FORAGE


Eau de Garonne, ré-infiltration et reprise

Critères pris en considération pour sélectionner les ressources jugées intéressantes pour des substitutions :

• nature de la ressource ;

• vulnérabilité ;

• qualité de l'eau (traitement) ;

• productivité ;

• localisation, distance au besoin ;

• impacts de l'exploitation sur le milieu ;

• évolutivité de la capacité de production ;

• autre ;

et élimination sur la base de critères jugés rédhibitoires.


Critères de sélection


Tableau comparatif

L'Isle

à G

algon

Alluvio

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e l'Is

le

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iron

à B

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Oligoc

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natureeau

superficielleeau souterraine

eau superficielle

eau souterraineeau souterraine

profondeeau souterraine eau souterraine

eau souterraine profonde

eau souterraine profonde

eaux superficielles et

souterraines

vulnérabilité très forte moyenne très forte faible à forte très faible moyenne moyenne très faible très faible forte

qualité traitement lourdtraitement

simpletraitement lourd

traitement simple

variabletraitement complet

traitement complet

traitement simple

traitement simple

(traitement complet)

productivitéen Mm3/an

3,5 faible et diffuse 10 à 15globalement

faible2 à 5 4,5 3 5 10 à 12 10 à 12

localisationrelativement

procheéloignée éloignée sans objet

proche dans certains cas

proche proche éloignée éloignée proche

impacts acceptables acceptables à préciser acceptables acceptables zones humides acceptables acceptables acceptables à préciser

évolutivité capacité de production

aucune sans objet aucune sans objet sans objet aucune faible faible notable notable

autrequalité non-conforme

projets locauxuniquement

réglemention sanitaire

étude en cours

brevet

Ressources sélectionnées classées sur la base des critères énoncés :

1. Cénomanien du Sud Gironde (10 à 12 Mm3/an)

2. Oligocène des environs de Saint Hélène (5 Mm3/an)

2. eau de Garonne, ré-infiltration et reprise (10 à 12 Mm3/an)

3. nappe alluviale de la Garonne rive droite (2 à 3 Mm3/an)


Ressources sélectionnéeset proposition de classement

Les substitutions visent à soulager :• la ressource de l'Eocène en zone centre où elle est considérée comme déficitaire ;• la ressource de l'Oligocène dans les secteurs où elle est soumise au risque de dénoyage (périphérie de l'agglomération bordelaise).

A prendre en compte pour définir les services de l'eau qui seront desservis par ces ressources de substitution :

• les ressources qui les alimentent ;

• l'importance de leurs besoins ;

• les problèmes auxquels ils sont confrontés (quantité et

qualité) ;

• les distances de transport et les volumes transférés.

Où substituer ?

Objectifs de la substitution :• réduire les prélèvements à l'Eocène centre ;• réduire les prélèvements dans la ZAR de l'Oligocène centre ;• résoudre des problèmes de qualité (domaine minéralisé par ex.) ;• résoudre des problèmes de quantité (actuels ou futurs).

Optimisation des projets => rapport du volume transporté à la distance de transport le plus élevé possible.

construction de scénarios de base de desserte en eau de substitution à partir de chaque ressource sélectionnée

combinaison des ces scénarios de base pour construire un scénario opérationnel

Où substituer ?

Déficit besoin-ressource à terme :

• inconnu

• nul

• moyen

• fort

Où substituer ?

Remarques :Une desserte directe de tous les services concernés à partir des ressources identifiées à été examinée au cours des études.

Les scénarios de base présentés correspondent aux projets d'infrastructures nouvelles les plus pertinents. Ces scénarios de base ne permettent pas d'identifier tous les services qui seront concernés par ces projets. Les services desservis par transfert (interconnexion) ou qui pourront augmenter leurs prélèvements dans les nappes profondes ne sont pas précisés.

Les scénarios opérationnels permettront d'identifier ces services.

Où substituer ?

Scénarios de base sélectionnés (parmi ceux étudiés) :1.1. Cénomanien du Sud Gironde vers la CUB 1.2. Cénomanien du Sud Gironde vers la CUB et vers le nord est 2. Pompage en berge de Garonne, ré-infiltration et reprise vers la CUB 3. Oligocène Sainte Hélène vers la CUB 4.1. Alluvions rive droite pour l'Entre deux Mers (2 Mm3/an) 4.2. Alluvions rive droite pour l'Entre deux Mers étendu (3 Mm3/an)

Où substituer ?

Scénarios de base

service dont les ressources sont impactées

ouvrage de captage transfert par nouvelle canalisation

service desservi directement

Scénarios de base

Scénario 1.1 – Cénomanien sud Gironde(10 à 12 Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 1.1 – Cénomanien sud Gironde(10 à 12 Mm3/an)

Ressource : eau souterraine profonde

Vulnérabilité : très faible

Type de traitement : simple (fer)

Linéaire de canalisation : 45 km

Point de livraison : CUB

Productivité :10 à 12 Mm3/an

Investissement :

42 M€ HT

Prix de l'eau* :0,XX €/m3

0,XX €/m3

0,XX €/m3* subvention à l'investissement respectivement de 80, 60 et 40 %

Scénarios de base

Scénario 1.2 – Cénomanien sud Gironde variante

(10 à 12 Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 1.2 – Cénomanien sud Gironde variante

(10 à 12 Mm3/an)Ressource : eau souterraine profonde




Points de livraison : CUB, Villagrains, SIAEP de St Sèlve


Investissement :

43 M€ HT

Prix de l'eau :0,XX €/m3

0,XX €/m3


Scénarios de base

Scénario 2 – Eau de Garonne,ré-infiltration et reprise (10 à 12

Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 2 – Eau de Garonne,ré-infiltration et reprise (10 à 12

Mm3/an)Ressource : eaux superficielles et souterraines

Vulnérabilité : forte

Type de traitement : complet (par le milieu naturel sauf pesticides)



Commentaire : brevet, étude en cours, incertitudes qualité (pesticides)


Investissement :

30 M€ HT

Prix de l'eau :0,XX €/m3

0,XX €/m3


Scénarios de base

Scénario 3 – Oligocène Sainte Hélène(5 Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 3 – Oligocène Sainte Hélène(5 Mm3/an)

Ressource : eau souterraine profonde





Productivité :5 Mm3/an

Investissement :21 M€ HT

Prix de l'eau : 0,XX €/m3

0,XX €/m3

0,XX €/m3

* subvention à l'investissement respectivement de 80, 60 et 40 %

Scénarios de base

Scénario 4 1 – Alluvions rive droite(2 Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 4 1 – Alluvions rive droite(2 Mm3/an)

Ressource : eau souterraine

Vulnérabilité : moyenne

Type de traitement : complet


Points de livraison : Haux, SIAEP de LYDE, de Targon, de Langoiran, de Latresne, de Camblanes, de Bonnetan




0,XX €/m3

0,XX €/m3


Scénarios de base

Scénario 4.2 – Alluvions rive droite variante

(3 Mm3/an)

Scénarios de base

Scénario 4.2 – Alluvions rive droite variante

(3 Mm3/an)Ressource : eau souterraine

Vulnérabilité : moyenne

Type de traitement : complet


Points de livraison : Haux, SIAEP de LYDE, de Targon, de Langoiran, de Latresne, de Camblanes, de Bonnetande Carbon-Blanc




0,XX €/m3

0,XX €/m3


Les deux scénarios opérationnels proposés permettent d'atteindre l'objectif de substitution de 20 à 25 M de m3/an (en cumul avec les solutions déjà existantes) en combinant différents scénarios de base.

Quel que soit le scénario, 6 M€ HT de travaux sont prévus pour améliorer les capacités de transfert sur le réseau CUB et permettre la livraison des volumes nécessaires aux syndicats de Carbon-Blanc, Latresne et Bonnetan.

Scénarios opérationnels

Sont identifiés :• les services de l'eau desservis directement ;• les services de l'eau desservis indirectement (transfert d'eau ou accès direct à la ressource) ;• les services de l'eau dont la ressource subira un impact potentiel.

Exemples de scénarios opérationnels

service desservi directement

service dont les ressources sont impactées ouvrage de captage

transfert par nouvelle canalisation

service desservi par interconnexionservice pouvant solliciter plus les nappes profondes

transfert par interconnexion


Scénario 1

1 3

2

Phasage : trois phases

Ressources : Cénomanien sud Gironde, Oligocène Ste Hélène et alluvions rive droite

Progression : 1. 10 à 12 Mm3/an pour 43 + 6 M€ HT

2. +5 Mm3/an pour +21 M€ HT

3. +3 Mm3/an pour +22 M € HT

Avantages : 80% d'eau souterraine profonde, progressivité et adaptabilité

Inconvénients : coût élevé (Entre deux Mers)

Capacité :18 à 20 Mm3/an


Prix de l'eau* :

0,XX €/m3

* non compris prix du transfert via réseau CUB


Scénario 1

1 2


Scénario 2

Phasage : deux phases

Ressources : Cénomanien sud Gironde et Pompages

berges de Garonne, ré-infiltration puis reprise

Progression : 1. 10 à 12 Mm3/an pour 43 + 6 M€ HT

2. +10 à 12 Mm3/an pour +30 M€ HT

Avantages : capacité de production élevée, évolutivité

Inconvénients : 50 % d'eau superficielle, une solution protégée par brevet



Prix de l'eau :

0,XX €/m3

* non compris prix du transfert via réseau CUB


Scénario 2

Les deux scénarios opérationnels proposés s'appuient en premier lieu sur la solution Cénomanien du sud Gironde et ne se différencient donc qu'en phase 2.

Il est donc possible de décider l'exécution de cette première phase sans arrêter un choix définitif de scénario.

Le scénario opérationnel 1 permet une montée progressive de la capacité de production et les phases 2 et 3 peuvent être interverties.

Le scénario opérationnel 2 offre une capacité de production très élevée.


Autres éléments

Les principaux choix à arrêter sont notamment :• quelles ressources de substitution ?• quel scénario de desserte ?• quels planning et délais de mise en œuvre ?• quelle(s) maîtrise(s) d'ouvrage ?• quelles conditions d'accompagnements économique et financier ?

Il est évident que la démarche décisionnelle n'est pas aussi progressive que pourrait le laisser croire cette liste.Certains choix sont liés et des orientations fortes sur différents points seront indispensables pour permettre aux acteurs de se positionner.

Processus de décision

Principales questions

Documents

SOLUTIONS ET PROJETS DE SUBSTITUTION Bureau de la CLE Réunion du 8 juin 2009