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Le trou de l’Enfer, incision pittoresque de la côte sud de l’île de Groix, creusée dans une faille, où l'on observe les schistes à glaucophane (Côte sud de l’Ile de Groix, Morbihan, France, 2007). © BRGM - François Michel

Élaboration d’indicateurs piézométriques en zone de socle pour la gestion quantitative du département des Côtes d’Armor

11.08.2016
Après une année 2011 particulièrement sèche, le Département des Côtes d’Armor a souhaité améliorer sur son territoire la gestion hydraulique des trois principales retenues destinées à l’alimentation en eau potable. Le Département, le Syndicat Départemental d’Alimentation en Eau Potable, l’Agence de l’eau Loire-Bretagne et le BRGM se sont associés pour élaborer des indicateurs piézométriques pour la gestion quantitative de l’eau potable du département. Cette première étude du genre en zone de socle a été réalisée à partir de chroniques piézométriques courtes.

Ce projet a permis de mettre au point des outils opérationnels pour la gestion des barrages, avec la définition d’un piézomètre de référence par bassin versant, le calcul de seuils piézométriques mensuels (seuils de vigilance, d’alerte et de crise) et la réalisation d’abaques cote piézométrique / débit permettant de prévoir les débits d’étiage et d’anticiper des situations de crise.

Principe de la modélisation à deux réservoirs souterrains avec le logiciel GARDENIA©

Principe de la modélisation à deux réservoirs souterrains avec le logiciel GARDENIA©

Contexte

Suite aux épisodes de déficit pluviométrique important qui se sont succédés et après une année 2011 particulièrement sèche, le Conseil départemental des Côtes d’Armor et le Syndicat Départemental d’Alimentation en Eau Potable des Côtes d’Armor (SDAEP 22) et le BRGM ont souhaité améliorer la gestion hydraulique des trois principaux barrages du département (sur l’Arguenon, le Gouët et le Haut-Blavet), jusqu’alors uniquement basée sur l’examen des données de pluviométrie et des débits issus des stations de jaugeage, afin d’anticiper les crues et les épisodes de sécheresse. Ces trois grandes retenues d’eau représentent un enjeu important pour le département, notamment en période d’étiage, puisqu’ils assurent plus de la moitié des volumes prélevés annuellement pour l’Alimentation en Eau Potable (AEP) du département.

Objectifs

L’objectif de l’étude est d’une part de produire des indicateurs piézométriques permettant d’améliorer la gestion des trois principales retenues destinées à l’alimentation en eau potable sur le département des Côtes d’Armor et d’autre part de disposer d’outils permettant d’anticiper le remplissage des retenues, afin d’assurer la distribution d’eau à l’étiage.

Les précédentes études de définition d’indicateurs piézométriques ont été réalisées en milieu sédimentaire avec des chroniques piézométriques longues, supérieures à 20 ans. Or les 12 piézomètres des Côtes d’Armor sont opérationnels depuis 2003, 2004 ou 2005 et les trois bassins versants étudiés se trouvent en domaine de socle, avec des lithologies variées (schistes, grès, granites, gneiss…). La définition d’indicateurs en milieu de socle à partir de chroniques piézométriques de durée inférieure à 10 ans constituait donc un test méthodologique.

Programme des travaux

Compte-tenu des formations géologiques présentes sur les trois bassins versants étudiés et des caractéristiques des piézomètres du secteur (pérennité de l’ouvrage, lithologie de l’aquifère recoupé, altérites présentes et captées, hauteur d’horizon fissuré capté, type de réaction aux pluies, cycles annuels/pluriannuels, …), 6 piézomètres ont été retenus pour cette étude.

L’inertie des nappes a été caractérisée (temps de demi-décroissance des niveaux piézométriques, effet mémoire) ainsi que les relations nappes-rivières. 21 modélisations pluie-niveau piézométrique-débit ont ensuite été réalisées avec le logiciel GARDENIA©. Elles ont permis de retenir un piézomètre de référence par bassin versant, associé à une station hydrométrique représentative de l’écoulement naturel.

Résultats obtenus

Ces travaux ont permis de mettre au point des outils opérationnels pour la gestion des barrages. Un travail expérimental a été mené pour tenter d’approcher les seuils historiquement bas sur les piézomètres récents, en utilisant des corrélations avec des piézomètres anciens. Des seuils piézométriques mensuels de période de retour 5 ans secs (seuil de vigilance), 10 ans secs (seuil d’alerte) et 15 ans secs (seuil de crise) ont été calculés sur le piézomètre de référence de chaque bassin versant. Ces seuils permettent d’anticiper une situation de crise. Cependant, l’incertitude associée aux calculs est importante et ces seuils ne peuvent en aucun cas être utilisés en vue d’établir des arrêtés sécheresse.

Des abaques cote piézométrique/débit ont également été réalisés. Ils peuvent être utilisés pour prévoir un débit d’étiage à partir d’un débit connu en hautes eaux ou pour estimer le débit nécessaire en hautes eaux pour assurer un débit d’étiage à respecter.

Courbe enveloppe extérieure de la corrélation débit de l’Arguenon / niveau piézométrique à Trémeur

Courbe enveloppe extérieure de la corrélation débit de l’Arguenon / niveau piézométrique à Trémeur.

Seuils piézométriques mensuels calculés sur le piézomètre de Rostrenen pour le bassin versant du Blavet

Seuils piézométriques mensuels calculés sur le piézomètre de Rostrenen pour le bassin versant du Blavet.

Partenaires

Agence de l’eau Loire-Bretagne
Département des Côtes d’Armor
Syndicat Départemental d’Alimentation en Eau Potable des Côtes d’Armor

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-64123-FR - Essai d’élaboration d’indicateurs piézométriques pour la gestion quantitative AEP dans le département des Côtes d’Armor. Rapport final - Télécharger le rapport
BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34