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Récupération de données piézométriques sur un ordinateur portable de terrain (2009). © BRGM

Évaluation économique du programme de mesures du SAGE GTI

08.10.2014
Fortement sollicitée pour divers usages (eau potable, agriculture, industrie, thermalisme), la nappe des grès du Trias inférieur (GTI) connait depuis 40 ans une forte baisse de ses niveaux piézométriques. La résorption du déficit existant entre les prélèvements et les capacités de recharge de la nappe nécessite un effort de l’ensemble des acteurs et des usagers de l’eau du territoire.

Pour faire face à cet enjeu, le BRGM accompagne depuis deux ans la structure porteuse du Schéma d’Aménagement et de Gestion des Eaux de la nappe des GTI (SAGE GTI) dans l’élaboration des documents constitutifs du SAGE (État initial et Diagnostic, Tendances et Scénarios).

Le BRGM a constitué une équipe pluridisciplinaire composée d’économistes de l’eau et d’hydrogéologues afin d’estimer les volumes maximum prélevables dans la nappe des GTI, l’évolution tendancielle des prélèvements sur la nappe à horizon 2030 par types d’usagers, l’impact de l’évolution de ces prélèvements sur l’équilibre entrées/sorties de l’aquifère et le coût de différents programmes de mesures de gestion quantitative (économies d’eau, substitution) permettant de combler le déficit à horizon 2030.

Contexte

Avec plus de 180 milliards de m3 d’eau exploitable pour l’eau potable, la nappe des grès du Trias inférieur est le plus grand réservoir d’eau souterraine de la Région Lorraine. Toutefois, dans l’Ouest du département des Vosges, en raison d’un contexte hydrogéologique particulier et d’une forte concentration de prélèvements, le niveau de cette nappe diminue depuis les années 1970.

Forage aux GTI sous couverture de Villiers - Syndicat d’eau potable de la Région Mirecurtienne. © Conseil général des Vosges, Avril 2012.

Objectifs

La contribution du BRGM à l’élaboration des documents constitutifs du SAGE GTI a consisté à :

  • effectuer la synthèse des données existantes et disponibles relatives à la géologie, l’hydrogéologie et au potentiel géothermique des aquifères situés sur le territoire du SAGE GTI ;
  • appuyer la structure porteuse du SAGE dans la réalisation d’une analyse socio-économique des usages et services associés à l’eau sur le périmètre du SAGE ;
  • actualiser le modèle hydrogéologique régional de la nappe des GTI et simuler l’évolution des niveaux piézométriques de la nappe jusqu’en 2050 ;
  • estimer les volumes maximum prélevables par secteurs géographiques ;
  • caractériser l’évolution tendancielle à l’horizon 2030 de la demande en eau sur la nappe des GTI par type d’usage, estimer les prélèvements associés et analyser l’impact de ces prélèvements sur les niveaux piézométriques ;
  • identifier, caractériser et estimer le coût et le ratio coût-efficacité (RCE) d’un ensemble de mesures permettant de répondre aux enjeux de gestion quantitative sur le périmètre du SAGE ;
  • construire des programmes de mesures permettant de réduire les prélèvements sur la nappe au moindre coût.

Simulation de scénarios d’évolution de la demande en eau - Carte du rabattement (en mètres) de la nappe captive entre 2010 et 2050 sur le territoire du SAGE GTI. © BRGM

Programme des travaux

Le projet, composé de deux phases, a duré deux ans :

  • une première phase consacrée à la synthèse de l’état initial et à la mise en évidence des enjeux associés à la ressource en eau sur le territoire ;
  • une seconde phase consacrée à l’estimation de l’évolution des ressources en eau et des enjeux associés.

Résultats

La synthèse de l’état initial et du diagnostic de la nappe des GTI montre que les enjeux les plus forts sont concentrés sur le secteur sud-ouest du SAGE (Vittel, Contrexéville et Bulgnéville). La majeure partie des prélèvements effectués sur le périmètre du SAGE provient de ce secteur (62%, soit 3,3 Mm3/an). Parmi les principaux usagers figurent les industriels (47%), en particulier les industries agro-alimentaires (Ermitage, Nestlé Waters), les usagers domestiques et assimilés (22%), et les usagers agricoles (5%). Les estimations du modèle hydrogéologique actualisé pour la période 1977-2010 mettent en évidence le bilan entrées/sorties déficitaire du secteur sud-ouest, estimé en 2010 à 1,2 Mm3/an, pour un volume maximum prélevable estimé à 2,1 millions de m3 par an.

Des scénarios ont ensuite été co-construits, avec les acteurs du territoire, pour caractériser l’évolution future de la demande en eau par secteur géographique et par type d’usager. Ces scénarios ont pris en compte les évolutions réglementaires, économiques et socio-politiques attendues sur le territoire à horizon 2030. Ils ont permis d’estimer l’évolution tendancielle des prélèvements dans la nappe captive des GTI, soit entre 2,8 et 3,5 millions de m3 par an en 2030, selon les hypothèses envisagées.

Le modèle hydrogéologique a ensuite été utilisé pour estimer l’impact de ces prélèvements sur l’évolution des niveaux piézométriques de la nappe à horizon 2050. Les résultats des simulations montrent que, dans le secteur sud-ouest, la baisse moyenne du niveau de la nappe en 2050 devrait être comprise entre - 2,1 m et - 3,8 m par rapport à l’année 2010, et que le déficit quantitatif dans le secteur sud-ouest du SAGE serait compris entre 0.6 et 1.35 Mm3/an à l’horizon 2050. Dans les deux autres secteurs (Nord et Sud-Est), la nappe serait à l’équilibre en 2050.

Classement de mesures de gestion quantitatives par ratios coût-efficacité croissants et volumes potentiellement économisables associés. © BRGM

La dernière phase du projet a alors consisté à réaliser l’évaluation coût-efficacité d’un ensemble de mesures (économies d’eau, substitution, transfert d’eau) permettant de répondre aux enjeux de gestion quantitative sur le secteur sud-ouest à horizon 2030. L’analyse économique montre que, bien que les mesures d’économie d’eau soient relativement peu couteuses, les volumes qu’elles permettent d’économiser sont trop faibles pour combler le déficit. Il apparaît donc nécessaire, dans tous les scénarios envisagés, de réaliser un transfert d’eau à partir d’une ressource alternative, située en dehors ou en périphérie du SAGE. La combinaison des mesures individuelles en scénarios d’actions permet d’estimer le coût total actualisé des programmes de résorption du déficit dans le secteur sud-ouest de la nappe à hauteur de 1.32 M€/an pour les scénarios les plus coûts-efficaces, soit un coût moyen d’environ 1€/m3 d’eau économisée ou substituée.

PARTENAIRE

  • La Vigie de l’Eau : la structure porteuse du SAGE des grès du Trias inférieur.

RAPPORTS PUBLICS

  • BRGM/RP-61377-FR - Etat initial et diagnostic du SAGE de la nappe des GTI, Synthèse des données existantes - Télécharger le rapport
  • BRGM/RP-62392-FR - Etat initial et diagnostic du SAGE GTI : Simulation prévisionnelle et calcul des volumes maximums prélevables. Rapport final - Télécharger le rapport
  • BRGM/RP-62737-FR - SAGE GTI - Volet tendances : Construction de scénarios de prospective de la demande en eau et simulation numérique sur la nappe des GTI. Rapport final - Télécharger le rapport
  • BRGM/RP-62945-FR - SAGE GTI. Volet Scénarios : Analyse coût-efficacité de scénarios d'action pour le respect des volumes prélevables dans la nappe des GTI. Rapport final - Télécharger le rapport
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