Exploitation transfrontalière d’un aquifère profond

Contexte de réalisation

Les dépôts du Pliocène de la vallée du Rhin, dans le secteur transfrontalier des communes de Wissembourg et Bad Bergzabern, forment un système d’aquifères séparés par des couches d’argiles plus ou moins imperméables : l’aquifère multicouche du Bienwald. Les deux communes, l’une française, l’autre allemande, ont convenu, en 1997, d’exploiter ensemble l’aquifère profond du système aquifère multicouche, siliclastique et en grande partie artésien pour leur approvisionnement en eau potable.
 

Cette ressource en eau a fait l’objet d’un premier projet de recherche entre 1999 et 2001, qui a permis d’élucider les conditions géologiques, hydrogéologiques et hydrochimiques conditionnant une exploitation de la ressource.
 

Ce second projet (2008 à 2011), s’est focalisé sur les conditions et les impacts de l’exploitation notamment de l’aquifère intermédiaire.

Objectifs

Ce projet vise, en particulier, à mieux comprendre le fonctionnement de l’aquifère multicouche Pliocène transfrontalier entre le Palatinat-Sud et l’Alsace et à définir une stratégie de développement pour assurer l’approvisionnement en eau potable en période de pointe, dans le contexte des scénarios climatiques jusqu’à 2030.

Coupe schématique des aquifères de la zone d’étude

Programme des Travaux

Il a donc été procédé, à partir du logiciel "MARTHE" développé par le BRGM, à la réalisation d’un modèle hydrodynamique affiné de l’aquifère multicouche de Wissembourg - Bad Bergzabern. La nouvelle structure du modèle intègre l’étude géologique détaillée du site qui a été réalisée dans le cadre du projet Interreg par les services géologiques allemands.

La nouvelle structure verticale du modèle (3 niveaux aquifères séparés par des intercalaires peu perméables), a donné lieu à un recalage des paramètres hydrodynamiques caractérisant chaque aquifère (perméabilité, emmagasinement libre et captif) et niveau intercalaire (drainance) ainsi que des paramètres hydriques pour le calcul de la recharge à travers la zone non saturée.

Le modèle permet de reproduire de manière satisfaisante la charge hydraulique de chaque niveau aquifère aux piézomètres de référence. Un calcul des bilans hydriques permet d’identifier les périodes de stockage et déstockage du système aquifère multicouche.

Résultats obtenus

La modélisation des trois scenarii prévisionnels basés sur différents débits d'exploitation et de différents taux de pluviométrie montre leurs répercussions sur l’aquifère et l’exploitabilité de la ressource.

Ces simulations permettent de tirer les conclusions suivantes :

• dans l'aquifère intermédiaire, un prélèvement de 300.000 m³/a est possible d'une manière durable, sans que cela ait une influence significative sur l'aquifère supérieur. Des pics de consommation en période estivale peuvent être couverts par des prélèvements parallèles dans l’aquifère intermédiaire et l’aquifère profond, mais une exploitation sur une longue période engendrerait néanmoins des rabattements importants ;
• il est possible de prélever durablement un volume annuel de 300.000 m³/a dans l’aquifère profond. En périodes de pics de consommation en eau potable, le débit peut être augmenté temporairement, car le niveau piézométrique se régénère très rapidement dans cet aquifère fortement captif. Ces apports viennent de l’amont de ce même aquifère et de l’aquifère médian.

Ces aquifères constituent un réservoir qui pourrait sans doute être exploité à des débits plus importants. Pour confirmer et préciser cette assertion, le suivi continu des niveaux des nappes et des débits pompés est cependant indispensable (pompages d’essai au sein des puits d’exploitation). Ainsi, même si des réserves en eaux souterraines sont disponibles, leur exploitation devra s’accompagner d’un suivi piézométrique à long terme. Il convient enfin de s’assurer qu’une exploitation de l’aquifère intermédiaire ne provoque pas une baisse significative et généralisée de son niveau naturel. À une échelle plus locale associée à l’aire rapprochée du pompage, il convient de vérifier si un transfert vertical s’effectue vers l’aquifère intermédiaire.

Partenaire 

GÖZ WISSEMBOURG – BAD BERGZABERN, dans le cadre de l’INTERREG IV A

RAPPORT PUBLIC

• BRGM/RP-60230-FR - "Modélisation de l'aquifère transfrontalier du Pliocène de Wissembourg - Bad Bergzabern. Rapport final Modellierung des grenzübergreifenden pliozänen Grundwasserleiters Wissembourg - Bad Bergzabern. Abschlussbericht" - Télécharger le rapport