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HYDROGÉOLOGIE

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L’homme et l’eau souterraine

De l’exploitation à la surexploitation

Tendance piézométrique à moyen terme - crédits : Encyclopædia Universalis France

Tendance piézométrique à moyen terme

Le suivi pluriannuel du niveau statique d’une nappe exploitée permet de visualiser l’effet de l’exploitation à moyen terme sur le niveau de la nappe. Ce suivi peut se faire en continu par un piézographe, ou par mesures manuelles régulières. Le niveau statique enregistre les fluctuations annuelles, dues à l’interaction entre les flux de recharge et les flux de décharge constitués par l’écoulement naturel de la nappe ainsi que par son exploitation par l’homme. Si la courbe suit une sinusoïde annuelle répétée sans tendance, le système est en régime permanent, la recharge compense les sorties naturelles et anthropiques. Dans le cas où cette sinusoïde descend graduellement, les sorties ne sont plus compensées par les entrées ; on parle de surexploitation de la nappe.

Dans certains cas, la génératrice montre une tendance à la hausse. Ce cas de restauration piézométrique peut correspondre à la cessation de gros pompages, comme dans les régions désindustrialisées.

La notion de surexploitation est liée à la fois à des phénomènes naturels (diminution de la recharge due au changement climatique) et à l’action anthropique (accroissement des besoins, imperméabilisation des surfaces d’infiltration).

De la recharge artificielle à la gestion active des aquifères

Une gestion en permanence équilibrée des ressources en eau consisterait à ne prélever dans la ressource qu’un volume d’eau au plus égal à la recharge de la même période. Mais recharge et besoins ne sont pas forcément synchrones : en France, la recharge naturelle intervient en automne et au printemps, alors que les besoins se situent plutôt en été (irrigation, stations balnéaires…), voire en hiver (stations de ski). Un premier scénario de gestion est d’exploiter le flux interannuel de recharge en ne tenant pas compte de sa répartition saisonnière. Ce cas requiert un pompage en saison plus sèche à un niveau dynamique plus bas que les points de sortie naturelle de la nappe, par exemple à la source du Lez à Montpellier. La conséquence est le tarissement voulu de la source plusieurs mois par an, pour que, lors de la recharge, un volume plus important qu’en régime naturel se stocke dans l’aquifère dénoyé par le pompage, car autrement ce volume se serait échappé par la source en période humide.

Principes de la recharge artificielle de nappe phréatique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Principes de la recharge artificielle de nappe phréatique

Une autre voie de gestion active consiste à pratiquer la recharge artificielle, en infiltrant des eaux de surface dans des forages (zone noyée) ou dans des bassins (zone vadose). Dans certains pays à fort déficit hydrique (Espagne, Tunisie, Australie, États-Unis, Israël…), les eaux usées traitées sont utilisées comme source de recharge artificielle. La recharge artificielle ne peut se faire qu’avec des eaux claires (peu turbides) pour éviter les problèmes de colmatage. Celle par les eaux usées demande un traitement poussé (osmose inverse, hyperozonation) avant l’injection, pour ne pas recycler dans la nappe les substances conservatives, comme les molécules pharmaceutiques à temps de dégradation supérieur au temps de traitement par la station.

Les travaux sous nappe

L’exhaure minière et son arrêt

Une mine crée des vides : les galeries constituent des drains pour la nappe et les zones exploitées par tranches foudroyées génèrent une fracturation au toit, là où la roche était peu perméable, qui facilite l’infiltration depuis la surface. Les mineurs drainent gravitairement les sorties débouchant à flanc de vallée, alors que l’exhaure se fait par pompage quand la mine se développe sous une topographie de fond de vallée. À l’abandon des exploitations, les deux types de drainage joueront un rôle différent : les galeries à flanc de colline continueront de rabattre la nappe de flanc de vallée, et la qualité de l’eau se maintiendra, alors que l’arrêt d’un pompage minier s’accompagnera d’une remontée des eaux dans le gisement[...]

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Classification

Pour citer cet article

Jacques MUDRY. HYDROGÉOLOGIE [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le

Médias

Khettara, système traditionnel de collectage des eaux souterraines au Maroc - crédits : J. Mudry

Khettara, système traditionnel de collectage des eaux souterraines au Maroc

Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol - crédits : Encyclopædia Universalis France

Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol

Loi de Darcy - crédits : Encyclopædia Universalis France

Loi de Darcy

Autres références

  • CÉMENTATION ZONE DE

    • Écrit par
    • 396 mots

    Dans le schéma général de la circulation des eaux en terrain homogène, on peut distinguer trois zones superposées :

    au-dessus de la surface piézométrique, se trouve la zone d'oxydation, où l'eau, riche en O2 et en CO2, circule facilement et peut ainsi dissoudre les roches ;

    au-dessous...

  • EAUX MINÉRALES & THERMOMINÉRALES

    • Écrit par
    • 1 378 mots
    • 1 média

    Naturelles, les eaux minérales sont des eaux spécifiquement caractérisées par leur teneur en sels dissous, leur température et les gaz qu'elles contiennent. Du fait de leur composition, où interviennent encore des éléments en traces, les eaux minérales ont souvent une action bénéfique du type homéopathique...

  • GÉOCHIMIQUE PROSPECTION

    • Écrit par
    • 5 199 mots
    ...dans les formations éluviales ou de pente actuelles des auréoles résiduelles. Par opposition à celles-ci, les auréoles surimposées, ou « anomalies de fuite », proviennent de la diffusion des éléments chimiques dansles formations superficielles allochtones d'une minéralisation primaire sous-jacente.
  • GÉOTECHNIQUE

    • Écrit par
    • 5 298 mots
    • 4 médias
    ...mécaniques. Pour ces dernières, des sondages économiques destructifs avec enregistrement des paramètres de forage, puis des essais en forage (pressiomètre, pressiomètre autoforeur) ou même des essais in situ par fonçage ou battage depuis la surface (pénétromètre statique ou dynamique, scissomètre) permettent...
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