Caractérisation de la crête piézométrique de l’Eocène au Sud de l’estuaire de la Gironde

Contexte de réalisation

L’étude de la crête piézométrique de l'Éocène moyen au Sud de l'Estuaire de la Gironde s'intègre dans le vaste programme de Gestion des nappes d'eaux souterraines de la Région Aquitaine qui se poursuit depuis 1996. Elle constitue le module 2 de l’année 1 de la Convention Régionale 2008-2013, passée entre l'Etat, la Région Aquitaine et le BRGM.  
Les programmes d'études précédents (1996-2001 et 2000-2008) avaient mis en évidence :

• d'une part, la grande importance des nappes anciennement salées quaternaires, principales sources des chlorures dans le phénomène d'envahissement de la nappe éocène jusqu'à de grandes profondeurs,
• et d'autre part, dans la partie sud de l'estuaire et de la "crête piézométrique", une plus grande complexité de cet aquifère multicouche en termes de géométrie des réservoirs et de différences de pressions.

Visualisation 3D du modèle hydrogéologique numérique © BRGM

Objectif

L'objectif de l'ensemble de l'étude est de mieux connaître la nature et la structuration des terrains éocènes dans le secteur compris entre Ambès et Blaye et les raisons de la persistance de la crête hydraulique, qui assure une protection de la nappe éocène vis-à-vis d’une éventuelle propagation de sa salure vers le Sud.  Quatre principaux axes d'études et de travaux ont été définis en 2002, puis en 2005 : 

• établir le bilan des connaissances géologiques et hydrogéologiques ;
• poursuivre l'extension du réseau de surveillance et d'alerte PZEM vers le Sud du Médoc et dans le Blayais par la réalisation de piézomètres (profonds et/ou courts) près de l’estuaire ;
• poursuivre la surveillance des pressions et de la qualité des eaux des différents aquifères de l'Éocène moyen ;
• aboutir à une synthèse avec modélisation hydrodynamique des aquifères éocènes du secteur.

Programme des travaux

La modélisation hydrodynamique qui constitue l’objectif final de cette étude a été réalisée pour tester différentes hypothèses pouvant expliquer les facteurs à l’origine de la persistance de la crête piézométrique de l’Éocène moyen dans le secteur de l’estuaire de la Gironde.  Le travail de modélisation s’est déroulé en deux phases :

• 1ère phase : optimisation du calage en régime permanent initiée en 2006 par une meilleure spatialisation de la recharge ;
• 2ème phase : transcription du modèle en régime transitoire sur la période de 1995 à 2005. 

Les simulations ont été réalisées en utilisant un pas de temps annuel de 1995 à 1999, et trimestriel de 2000 à 2005, de manière à pouvoir cerner plus précisément le champ des coefficients d’emmagasinement.

Résultats obtenus

La construction du modèle et les différents tests réalisés ont confirmé que l’existence de la crête piézométrique avait pour origine le contexte structural de la zone d’étude, à savoir l’anticlinal de Blaye Listrac et les zones d’affleurement de l’Eocène moyen.  

La crête piézométrique constitue une barrière hydraulique contre les entrées d’eau saumâtre, depuis les zones d’affleurements sous-aquatiques dans l’estuaire, à partir du moment où son niveau piézométrique demeure supérieur à la cote de la Gironde. Plusieurs variables sont néanmoins susceptibles d’abaisser ce niveau, à savoir les prélèvements existant dans ce secteur dans les formations de l’Éocène moyen ainsi que l’importance de la dépression sous l’agglomération bordelaise. Ce dernier paramètre a montré le rôle prépondérant qu’ont les prélèvements de l’agglomération bordelaise sur la distribution des charges dans des secteurs plus éloignés comme celui de l’estuaire de la Gironde.

La sensibilité du modèle à la recharge semble limitée. Ceci peut s’expliquer par le fait que la totalité des affleurements participant effectivement à la recharge des réservoirs de l’Éocène moyen ne sont pas représentés dans le modèle. Pour compenser cet état de fait, le modèle est contraint dans ce secteur par des flux imposés. Ceci ne permet pas une prise en compte directe de la globalité des facteurs régissant la recharge de la nappe de l’Éocène moyen détritique. Un modèle plus global serait mieux adapté pour considérer l’ensemble de ces éléments. L’augmentation simulée des débits dans les forages présents sur le modèle a induit, comme c’était déjà le cas dans le cadre de l’analyse effectuée en régime permanent, une baisse générale des niveaux piézométriques. Cependant, l’accroissement des prélèvements n’a aucune conséquence sur la structure même de la crête.  

RAPPORTS PUBLICS

• BRGM-RP-57808-FR - "Gestion des eaux souterrainesen Région Aquitaine, Caractérisation de la crête piézométrique de l'Eocène au sud de l'estuaire de la Gironde - Module 2 - Année 1 -  Convention 2008 - 2013 Rapports final" - Télécharger le rapport public