Service Géologique Régional Aquitaine

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1 Service Géologique Régional Aquitaine
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’Eau du 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 1 Détermination zone dénoyée = Toit Oligocène au pas de 200 m - piézométrie GN 33 Service Géologique Régional Aquitaine

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. Service Géologique Régional Aquitaine

4 Sources de données utilisées
5 10 km Log de 637 forages (intégration des données diagraphiques existantes) Tracé des failles ALUV REMI MIOC EPCM OLNP EPOL Carte géologique Service Géologique Régional Aquitaine

5 Intégration des données dans le modèle géologique
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6 Comparaison avec coupes géologiques pré-existantes
Alluvions Recouvrements quaternaire à miocène moyen Miocène Éponte Chattien-Miocène Oligocène Imperméable à la base de l’Oligocène Coupe4 SW C O U P E G E O L O G I Q U E NE 827 2X0462 Forage 3 Villenave d'Ornon "La Grande Ferrade" INRA Bègles Forage Cazeaux IV 827 2X404 827 1X0238 Ruisseau Eau Bourde Gradignan Canéjan 827 1X0239 Moulin de Rouillac Le Bouscat +50 +40 +30 +10 +20 sondage avec son indice BRGM Faille ou flexure membre A 827 2X0007 La Garonne -12 -3 Marnes vertes à nodules calcaires Calcaires à Astéries Faille de Bordeaux Marnes grises à Miliolidés Oligocène inférieur B-C : Oligocène inférieur A : Miocène inférieur / Oligocène supérieur : -8 +13.75 Galets, Graviers, Sables et Argiles Grés, Sables argileux, Calcaires gréseux -29 -26 -28 +16 -5 Flandrien : Quaternaire : Argiles gris-noir Miocène inférieur : -60 -70 -10 + 0NGF -30 -40 -50 -20 +60 +70 400m 5m Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

8 Validation cartographique du modèle
Validation des surfaces interpolées Vérification de la cohérence des épaisseurs modélisées Service Géologique Régional Aquitaine

9 Modélisation hydrodynamique
Plio-Quaternaire Miocène Oligocène Couche fictive de l’Éocène Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

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 mailles renseignées pour représenter le réseau hydrographique (≈ rien que pour la Garonne) Garonne  limite ouest du modèle Jalle Saint-Médard  limite nord du modèle Potentiels imposés Service Géologique Régional Aquitaine

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 De 1998 à 2007, recharge appliquée au premier et au dernier trimestre de chaque année. Recharge nulle sur les deux autres trimestres Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

14 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) MIOCENE OLIGOCENE Service Géologique Régional Aquitaine

15 Restitution piézométrique
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16 Restitution piézométrique
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17 2000 2005 1995 1990 1980 1985 Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

20 Illustration de l’impact des scénarios du GIEC
Document de travail Scénario A1B Scénario B1 Scénario A2 Service Géologique Régional Aquitaine

21 2025 : Impact de l’évolution de la recharge calculée à partir du Scénario A1B 2005 Service Géologique Régional Aquitaine

22 Impact du changement climatique sur les sorties naturelles des aquifères
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 Document de travail Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

24 2025 : Impact de l’évolution du climat associé à la hausse des prélèvements induite par l’augmentation de la population 2005 Service Géologique Régional Aquitaine

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 Service Géologique Régional Aquitaine

26 2005 2025 Diminution de 6,1 millions de m³/an
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27 2025 2005 Diminution de 3 millions de m³/an
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28 2025 2005 Diminution de 3 millions de m³/an
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29 Conclusion 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 «  m³/j » sur les communes de La Brède et de Saint-Morillon. 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 Service Géologique Régional Aquitaine