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

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

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Presentation Transcript

  1. Etudes sur les nappes d’eaux souterraines dans le département de la Dordogne Service Géologique Régional Aquitaine

  2. Etudes hydrogéologiques menées en 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  3. Le Bassin aquitain actuel Le Massif Central JURASSIQUE Périgueux Le Massif Armoricain Bordeaux Les Pyrénées Service Géologique Régional Aquitaine

  4. Dordogne Formations rencontrées dans le Bassin aquitain Service Géologique Régional Aquitaine

  5. Géologie simplifiée de la Dordogne Coupe 2 Service Géologique Régional Aquitaine

  6. Service Géologique Régional Aquitaine

  7. Evaluation de la ressource en eau de l’Eocène dans le BergeracoisRapports BRGM/RP-52528-FR et RP-56301-FR Service Géologique Régional Aquitaine

  8. 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  9. 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) Service Géologique Régional Aquitaine

  10. Illustration de la problématique Service Géologique Régional Aquitaine

  11. Prélèvements dans l’Eocène du Bergeracois • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  12. Prélèvements dans l’Eocène du Bergeracois par usage Service Géologique Régional Aquitaine

  13. Prélèvements à l’échelle de 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  14. SIMULATIONS : Définition du scénario tendanciel • 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, Service Géologique Régional Aquitaine

  15. SIMULATIONS : Evolution des prélèvements du scénario • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  16. SIMULATIONS : Résultats Chroniques Hors Bergeracois Service Géologique Régional Aquitaine

  17. SIMULATIONS : Résultats Cartes Piézométriques 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 Service Géologique Régional Aquitaine >17

  18. SIMULATIONS : Résultats Cartes Piézométriques 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  19. Conclusion • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  20. Piézométrie et qualité de l’aquifère Turonien-Coniacien à l’ouest de la DordogneRapports BRGM/RP-52258-FR et RP-52666-FR Service Géologique Régional Aquitaine

  21. Objectifs du projet -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 Service Géologique Régional Aquitaine

  22. Elaboration de cartes piézométriques de référence • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  23. L’Isle, la Dronne et leurs affluents drainent la nappe. Pas de variation notable des relations nappe/rivière dans l’année. Service Géologique Régional Aquitaine

  24. 10 points prélevés (7 forages + 3 sources) Faciès bicarbonaté calcique Service Géologique Régional Aquitaine

  25. Qualité des eaux - 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  26. Perspectives de gestion des nappes du Secondaire en Agenais-PérigordRapports BRGM/RP-56419-FR et RP-59330-FR Service Géologique Régional Aquitaine

  27. Objectifs du projet • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  28. Géologie – Intégration de la géométrie au Modèle Nord-Aquitain Cote du toit du réservoir BACX Epaisseur du réservoir BACX Service Géologique Régional Aquitaine

  29. Cognac 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  30. Prélèvements – Agenais-Périgord 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  31. Prélèvements (moyenne 1997-2007) par département Département de la Dordogne Total : 32 Mm3/an 69% Crétacé Département du Lot-et-Garonne Total : 11 Mm3/an 57% Jurassique Service Géologique Régional Aquitaine

  32. Faciès chimique des eaux Eaux du Crétacé et du Jurassique Eau bicarbonatée calcique Dissolution de dolomie Service Géologique Régional Aquitaine

  33. Qualité des eaux souterraines satisfaisantes 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) Service Géologique Régional Aquitaine

  34. Analyse des 74 chroniques piézométriques • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  35. Influence climatique supposée - Crétacé Service Géologique Régional Aquitaine

  36. Influence climatique supposée - Jurassique Service Géologique Régional Aquitaine

  37. Evolution piézométrique - Crétacé Service Géologique Régional Aquitaine

  38. Evolution piézométrique - Jurassique Service Géologique Régional Aquitaine

  39. Premières conclusions • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  40. Premières conclusions • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  41. Aquifères du Jurassique fortement captif 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 : Service Géologique Régional Aquitaine

  42. Simulations – construction des scénarios • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  43. Forte sensibilité des nappes à la recharge Simulation 1 - Résultats Service Géologique Régional Aquitaine

  44. Aquifères partiellement confinés et mal réalimentés Simulation 2 - Résultats Service Géologique Régional Aquitaine

  45. Conclusions – Ebauche de sectorisation • 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  46. Conclusions – Exploitation des nappes • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  47. 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. Service Géologique Régional Aquitaine

  48. Conclusions – Renforcement des réseaux de suivi • 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 Service Géologique Régional Aquitaine

  49. Karsts de Dordogne Service Géologique Régional Aquitaine

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