Etudes sur les nappes d eaux souterraines dans le d partement de la dordogne
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Etudes sur les nappes d’eaux souterraines dans le département de la Dordogne. Service Géologique Régional Aquitaine. Etudes hydrogéologiques menées en Dordogne.

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Presentation Transcript
Etudes sur les nappes d eaux souterraines dans le d partement de la dordogne

Etudes sur les nappes d’eaux souterraines dans le département de la Dordogne

Service Géologique Régional Aquitaine


Etudes hydrog ologiques men es en dordogne
Etudes hydrogéologiques menées en Dordogne département de la Dordogne

  • Un partenariat technique et financier entre le Conseil Général et le BRGM depuis 10 ans pour améliorer la connaissance sur les eaux souterraines du département.

    • 2001 : Appui à la mise en place des réseaux quantité et qualité

    • 2001-2003 : Etude sur le Turonien libre / Nord-ouest Dordogne

    • 2003 : Synthèse hydrogéologique de la Dordogne

    • 2003-2008 : Eocène Bergeracois

    • 2006-2008 : Nappe alluviale de la Dordogne

    • 2005-2010 : Secondaire en Agenais-Périgord

    • 2011-… : Etude des Karsts de Dordogne

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Le Bassin aquitain actuel département de la Dordogne

Le Massif Central

JURASSIQUE

Périgueux

Le Massif Armoricain

Bordeaux

Les Pyrénées

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Formations rencontr es dans le bassin aquitain

Dordogne département de la Dordogne

Formations rencontrées dans le Bassin aquitain

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G ologie simplifi e de la dordogne
Géologie simplifiée de la Dordogne département de la Dordogne

Coupe 2

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Service Géologique Régional Aquitaine département de la Dordogne


Evaluation de la ressource département de la Dordogne en eau de l’Eocène dans le BergeracoisRapports BRGM/RP-52528-FR et RP-56301-FR

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Rappel localisation de la zone d tude

Affleurements contribuant à l'alimentation des nappes profondes :

Type de limite des aquifères de l'Éocène

LIMITE

Affleurements du Campano-Maastrichtien

Limites des aquifères de l'Éocène

Tracé de la coupe géologique de la figure 4

Affleurements de l'Éocène

Zone d'étude

Rappel : Localisation de la zone d’étude

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Objectifs du projet

Nécessité de mieux comprendre les interférences liés aux prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

Objectifs du projet

  • Constats

    • Ressource importante pour l’AEP et l’industrie (Eocène moyen et inférieur),

    • Baisse régulière des niveaux piézométriques depuis plus de 20 ans sur de nombreux ouvrages,

    • Problématique de l’Eocène girondin

  • Réalisation d’une synthèse géologique et hydrogéologique,

  • Inventaire des données (prélèvements, recharge…)

  • Simulations à l’aide du Modèle Nord-Aquitain (2 scénarios tendanciels)

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Illustration de la problématique prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

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Pr l vements dans l eoc ne du bergeracois
Prélèvements dans l’Eocène du Bergeracois prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

  • 115 ouvrages de prélèvements sur le Bergeracois

    • 48 en Dordogne, 63 en Gironde, 4 en Lot-et-Garonne

  • 14,05 millions de m3 en 2006 (61% en 33, 34% en 24, 5% en 47)

Évolution des prélèvements (en millions de m3/an) par département dans l’Eocène inférieur et moyen du Bergeracois, de 1950 à 2006

  • 76 % (10,7 millions de m3 en 2006) pour l’AEP

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Pr l vements dans l eoc ne du bergeracois par usage
Prélèvements dans l’Eocène du Bergeracois par usage prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

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Pr l vements l chelle de l eoc ne
Prélèvements à l’échelle de l’Eocène prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

  • 66,5 millions de m3 en 2006 (entre 64 et 72 Mm3/an depuis 1989)

  • 91% des prélèvements en Gironde (60,3 Mm3),

  • 7% (4,7 Mm3) en Dordogne,

  • 2% (1,5 Mm3) en Lot-et-Garonne.

Évolution des prélèvements (en millions de m3/an) par département dans l’Eocène inférieur et moyen du nord du Bassin aquitain, de 1950 à 2006

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SIMULATIONS : Définition du scénario tendanciel prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

  • Influences mutuelles des zones du Bergeracois et du Bordelais nécessitant de prendre en compte les perspectives d’évolution des prélèvements dans l’Eocène de la Gironde

  • Pour affiner les résultats de la simulation prospective : prise en compte de 2 recharges distinctes.

    • Année 1999 correspondant à une année moyenne

    • Année 2006 correspondant à une année plus sèche

  • Scénario de prélèvements

    • Travail en collaboration avec le CG24 et la MISE de Dordogne pour définir les tendances d’évolution à l’horizon 2015 pour chaque forage AEP,

    • Prise en compte des éléments du SAGE NP33 pour l’AEP,

    • Report des prélèvements agricoles, industriels, individuels sur la période 2007-2015 dans tous les départements,

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SIMULATIONS : Evolution des prélèvements du scénario prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

  • 15,8 Mm3 en 2015 soit + 12,8 % sur la période 2007-2015 (+1,8 Mm3)

  • 1Mm3 de plus que le maximum observé en 2002

  • Dordogne + 28,8% (+1,36 Mm3) , Gironde +5% (+0.44 Mm3)

Dans le Bergeracois

A l’échelle de l’aquifère

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SIMULATIONS : Résultats Chroniques prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

Hors Bergeracois

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SIMULATIONS : Résultats Cartes Piézométriques prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

2015

Carte piézométrique de l’Eocène moyen restituée par le Modèle Nord Aquitain – année 2015 – Scénario tendanciel – recharge 1999 (année moyenne) appliquée à la période 2007-2015

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>17


SIMULATIONS : Résultats Cartes Piézométriques prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

Carte des différences de charges calculées par le modèle entre 2006 et 2015 dans l’Eocène moyen – Scénario tendanciel – recharge 1999 (année moyenne) appliquée à la période 2007-2015

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Conclusion
Conclusion prélèvements et les perspectives d’évolution des niveaux dans l’Eocène

  • Cette étude a permis :

  • de mettre en évidence l’influence régionalisée des prélèvements sur la piézométrie,

  • de constater qu’une augmentation modérée des prélèvements à l’Eocène, compte tenu des niveaux de prélèvements déjà existants, conduirait à une baisse continue des niveaux piézométriques.

Nécessité d’un plan de gestion globale de la nappe impliquant la Gironde et associant la Dordogne et le Lot-et-Garonne.

La fixation de règles de gestion dans le bergeracois reste dépendante de cette même opération dans les deux autres départements compte tenu de la situation actuelle de la nappe (fortement sollicitée) et de son caractère devenu indivisible.

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Piézométrie et qualité de l’aquifère Turonien-Coniacien à l’ouest de la DordogneRapports BRGM/RP-52258-FR et RP-52666-FR

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Objectifs du projet1
Objectifs du projet Turonien-Coniacien à l’ouest de la Dordogne

-Aquifère du Turonien – Coniacien largement utilisé pour l’AEP

et sollicité intensivement pour l’irrigation,

-Source et soutien d’étiage de nombreux cours d’eau

La multiplication des forages dans cet aquifère a engendré une dégradation de cette ressource en eau, tant d’un point de vue quantitatif que qualitatif

  • Objectifs du projet :

    • Dresser un bilan quantitatif et qualitatif de cette nappe :

      • - campagnes piézométriques

      • - campagnes de prélèvements

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Elaboration de cartes pi zom triques de r f rence
Elaboration de cartes piézométriques de référence Turonien-Coniacien à l’ouest de la Dordogne

  • 4 campagnes piézométriques organisées (2001 et 2002) sur environ 70 points :

  • -en avril (« hautes eaux ») avant la période d’irrigation,

  • -fin octobre (« basses eaux») après la période d’irrigation.

  • Toutes les campagnes ont été menées :

  • de façon synchrones,

  • après nivellement des ouvrages,

  • Parallèlement aux campagnes organisées en Charente et Charente Maritime

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L’Isle, la Dronne et leurs affluents drainent la nappe. Turonien-Coniacien à l’ouest de la Dordogne

Pas de variation notable des relations nappe/rivière dans l’année.

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10 points prélevés (7 forages + 3 sources) Turonien-Coniacien à l’ouest de la Dordogne

Faciès bicarbonaté calcique

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Qualit des eaux
Qualité des eaux Turonien-Coniacien à l’ouest de la Dordogne

- Nitrates détectés sur les 10 points de prélèvements.

Teneurs >20 mg/l sur 8 points

Max = 45.7 mg/l

Tendance à l’augmentation sur la plupart des points en 2003

- 9 points sur les 10 sélectionnés présentent des teneurs supérieures au seuil de détection pour un ou plusieurs herbicides (atrazine, simazine, déséthylatrazine et déisopropylatrazine)

Dans les eaux de ces captages, les teneurs sont supérieures aux normes de potabilité (0,1 µg/l par élément) pour un voire deux herbicides (atrazine et / ou déséthylatrazine).

Résultats identiques en 16 et 17

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Perspectives de gestion des nappes du Secondaire en Agenais-PérigordRapports BRGM/RP-56419-FR et RP-59330-FR

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Objectifs du projet2
Objectifs du projet Agenais-Périgord

  • 2 constats :

    • Baisse généralisée des nappes profondes en Lot-et-Garonne (Eocène, Crétacé supérieur et Jurassique),

    • Un impact climatique marqué en Dordogne - Etat de sécheresse préoccupant durant les étés 2003, 2005 et 2011 (restrictions d’usage sur l’aquifère du Turonien et Coniacien-Santonien),

  • Objectifs du projet :

    • Mener une réflexion sur ces ressources en eau dans le secteur nord-oriental du Bassin aquitain,

    • Proposer les premiers éléments pour appuyer les décisions de gestion concernant ces nappes profondes.

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G ologie int gration de la g om trie au mod le nord aquitain
Géologie – Intégration de la géométrie au Modèle Nord-Aquitain

Cote du toit du réservoir BACX

Epaisseur du réservoir BACX

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Cognac Nord-Aquitain

Périgueux

Bergerac

Bordeaux

Cahors

Arcachon

Agen

Géologie – géométrie au Modèle Nord-Aquitain

Coniacien-Santonien

Cénomanien

Tithonien

Jonzac

Campanien

St Cyprien

Kimmeridgien

Turonien

Villagrains

Bathonien

Bajocien

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Pr l vements agenais p rigord
Prélèvements – Agenais-Périgord Nord-Aquitain

203 captages dans le Crétacé

115 captages dans le Jurassique

7 Captent les 2

Total : 45 Mm3/an

(61% Crétacé – 39% Jurassique)

Environ 50% des prélèvements dans le nord du Bassin aquitain

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Pr l vements moyenne 1997 2007 par d partement
Prélèvements (moyenne 1997-2007) par département Nord-Aquitain

Département de la Dordogne

Total : 32 Mm3/an

69% Crétacé

Département du Lot-et-Garonne

Total : 11 Mm3/an

57% Jurassique

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Faci s chimique des eaux
Faciès chimique des eaux Nord-Aquitain

Eaux du Crétacé et du Jurassique

Eau bicarbonatée calcique

Dissolution de dolomie

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Qualit des eaux du cr tac et du jurassique

Qualité des eaux souterraines satisfaisantes Nord-Aquitain

Qualité des eaux du Crétacé et du Jurassique

  • Parmi les 56 captages étudiés, 53 % des captages au Crétacé et 41 % des captages au Jurassique présentent des dépassements permanents ou temporaires de potabilité pour les éléments comme le fer, le fluor, et les matières en suspension

  • Nitrates : analyse historique montre une augmentation continue des teneurs en nitrates pour 20 forages sur 39 dans le Jurassique et pour 4 forages sur 17 dans le Crétacé

  • Problèmes microbiologiques ponctuels (Dordogne)

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Analyse des 74 chroniques pi zom triques
Analyse des 74 chroniques piézométriques Nord-Aquitain

  • L’étude point par point permet d’identifier deux grandes familles de captages :

    • Ceux situés en zone captive profonde dont la variation du niveau piézométrique est principalement soumise aux variations des conditions d’exploitation de l’ouvrage lui-même ou régionales.

    • Ceux situés sur la frange des aquifères et influencés par les variations climatiques cycliques.

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Influence climatique suppos e cr tac
Influence climatique supposée - Crétacé Nord-Aquitain

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Influence climatique suppos e jurassique
Influence climatique supposée - Jurassique Nord-Aquitain

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Evolution pi zom trique cr tac
Evolution piézométrique - Crétacé Nord-Aquitain

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Evolution pi zom trique jurassique
Evolution piézométrique - Jurassique Nord-Aquitain

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Premi res conclusions
Premières conclusions Nord-Aquitain

  • En Dordogne :

  • Stabilité des niveaux dans le Crétacé et le Jurassique

  • la présence de l’essentiel des zones d’alimentation de ces aquifères dans le département,

  • la karstification et la fracturation importante des réservoirs du Crétacé qui permettent des infiltrations d’eau rapide et en quantité depuis la surface vers les parties profondes et/ou de favoriser des drainances verticales ascendantes.

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Premi res conclusions1
Premières conclusions Nord-Aquitain

  • En Lot-et Garonne :

  • Baisse continue des niveaux dans le Crétacé et le Jurassique

  • Une réalimentation faible (éloignement par rapport aux zones d’alimentation notamment pour les ouvrages situés dans la vallée de la Garonne) et/ou du compartimentage des réservoirs (failles),

  • La présence de limites d’érosion des réservoirs du Crétacé (Turonien et Coniacien-Santonien) au niveau de la vallée du Lot qui constituent des limites à flux nul d’un point de vue hydrogéologique.

  • Bien que les prélèvements soient quasiment équivalents à ceux de la Dordogne, la densité de forages jurassiques dans les parties profondes apparaît plus importante en Lot-et-Garonne. De nombreux ouvrages de Dordogne sont eux situés à proximité immédiate des zones d’affleurements.

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Premi res conclusions2

Aquifères du Jurassique fortement captif Nord-Aquitain

Déséquilibre (destockages non maitrisés) ?

Premières conclusions

En Lot-et Garonne :

  • Impact régionalisé des prélèvements :

  • Peu de corrélation entre les prélèvements au droit d’un forage et le comportement de la piézométrie

  • Baisse continue des niveaux piézométriques :

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Simulations construction des sc narios
Simulations – construction des scénarios Nord-Aquitain

  • 1 simulation visant à voir l’impact de la recharge (complément aux 5 scénarios testés dans le cadre de l’étude Volumes Prélevables)

    • Prélèvements identiques à l’étude Volumes Prélevables

    • Recharge moyenne 1977-2007

  • 1 jeu de simulation visant à voir l’impact des prélèvements du Lot-et-Garonne dans le Jurassique.

    • Recharge constante (moyenne 1977-2007)

    • Modulation des prélèvements (0 - 0,25 - 0,5 - 0,75 et 1,5) + simulation 1

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Simulation 1 r sultats

Forte sensibilité des nappes à la recharge Nord-Aquitain

Simulation 1 - Résultats

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Simulation 2 r sultats

Aquifères partiellement confinés et mal réalimentés Nord-Aquitain

Simulation 2 - Résultats

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Conclusions ebauche de sectorisation
Conclusions – Ebauche de sectorisation Nord-Aquitain

  • en l’état actuel des connaissances, il apparaît que le comportement des nappes de Dordogne et de Lot-et-Garonne sont relativement dissociés

  • En première approche, et faute de pouvoir identifier plus clairement les deux secteurs, il est proposé de se baser sur les limites départementales pour identifier 2 zones :

    • La Dordogne (24),

    • Le Lot-et-Garonne (47) et le Tarn-et-Garonne (82) dont les problématiques sont similaires.

  • Compte tenu des incertitudes importantes, il sera indispensable d’assurer une concertation entre les 3 départements pour les projets à venir sur les zones profondes limitrophes, et plus particulièrement entre le sarladais (24) et le nord du Lot-et-Garonne.

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Conclusions exploitation des nappes
Conclusions – Exploitation des nappes Nord-Aquitain

  • En Dordogne, le schéma directeur (2005) identifie les ressources du Secondaire comme stratégiques et mobilisables pour les besoins futurs du département

  • Compte tenu des incertitudes sur la partie sud du département, il conviendra, comme le recommande le schéma de Dordogne, de privilégier l’exploitation du Crétacé dans le Sarladais lorsque les débits obtenus et la qualité des eaux peuvent satisfaire les besoins

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Conclusions exploitation des nappes1

La gestion des eaux souterraines en Lot-et-Garonne apparaît beaucoup plus complexe qu’en Dordogne

(importance des règles de gestion du SDAEP (1999 en cours de révision)

Conclusions – Exploitation des nappes

  • En Lot-et-Garonne, il existe une moins grande possibilité de diversification des ressources en eaux souterraines

  • pas ou peu de possibilités de reports des prélèvements vers des aquifères plus superficiels

  • Seul un travail fin d’optimisation des prélèvements semble possible pour assurer la satisfaction des besoins tout en contrôlant les rabattements induits.

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Conclusions renforcement des r seaux de suivi
Conclusions – Renforcement des réseaux de suivi beaucoup plus complexe qu’en Dordogne

  • L’amélioration des connaissances sur les aquifères du Secondaire en Agenais-Périgord passera par la poursuite de l’acquisition de données physiques

  • Suivi et collecte des mesures sur les forages AEP (47,24 et 82)

  • Poursuite des suivis en 24 et en particulier sur le forage de Gaujeac (24)

  • Mise en place de réseaux de suivis complémentaires en Lot-et-Garonne (qualité et quantité).

  • Proposition d’équipement de suivi de tout nouvel ouvrage créé à la limite Dordogne/Lot-et-Garonne

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Karsts de dordogne

Karsts de Dordogne beaucoup plus complexe qu’en Dordogne

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Etude des karsts libres et sous couverture du département de la Dordogne

  • Problématique :

  • La gestion des ressources issues des aquifères karstiques se heurte à :

  • Variabilité des débits et des signatures chimiques,

  • Vulnérabilité vis-à-vis des pollutions,

  • Anomalies thermiques (remontées d’eaux chaudes en surface) ou températures anormalement froides en profondeur,

  • Identification du bassin d’alimentation.

Objectifs :

Répondre au besoin de connaissance générale de ces aquifères carbonatés et mettre en œuvre une approche pluridisciplinaire pour comprendre le fonctionnement des systèmes karstiques

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Démarche: de la Dordogne

  • Aspects géologiques et structuraux :

  • Morphologie spécifique des massifs carbonatés (dolines, vallées sèches, fractures, gouffres, réseaux de conduits verticaux et horizontaux , …)

  • Identification des facteurs à l’origine de la mise en place des karsts :

  • Synthèse bibliographique de la géologie et tectonique de Dordogne

  • Cartographie et analyse fine de la fracturation

  • Aspects hydrogéologiques :

  • Organisation progressive des écoulements et structure des vides dans les karsts (Variabilité spatiale et temporelle importante des paramètres hydrodynamiques, existence d’écoulements souterrains très rapides et crues de fortes intensités …)

  • Compréhension du fonctionnement karstique :

    - Inventaire des informations hydrogéologiques (Sources, forages, pertes, débits, traçages, données hydrométriques et physico-chimiques, …) en collaboration avec les acteurs de l’eau de Dordogne,

    - Corrélation des données recueillies.

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