L’arasement ou l’effacement d’un seuil en rivière entraîne l’abaissement du plan d’eau de surface et modifie les échanges entre la rivière et la nappe. Ces changements peuvent s’avérer problématiques pour la pérennité des prélèvements en eau souterraine ou la préservation des milieux dépendant des eaux souterraines, des zones humides par exemple.
L'outil AquiSeuil, développé par le BRGM en partenariat avec l'Office français de la biodiversité (OFB), permet de modéliser l'impact de l'arasement ou de l'effacement d'un seuil en rivière sur le niveau d'eau de la nappe phréatique, et donc d'établir un premier diagnostic sur ce type d’opération.
Un modèle mathématique développé en macro Excel
Développé dans le cadre de la convention de recherche et développement partagée entre le BRGM et l’Office Français pour la Biodiversité (OFB), cet outil s’appuie sur un modèle mathématique développé en macro Excel.
Idéalement, l’utilisation de cet outil nécessite la connaissance de données piézométriques de terrain (données ponctuelles) qui serviront à caler le modèle. Une fois le modèle calé, des simulations d’effacement ou d’arasement du seuil pourront être testées. L’application permet aussi le calcul des flux d’eaux souterraines au niveau du plan d’eau et du cours d’eau à l’amont et à l’aval du plan d’eau créé par le seuil.
Les solutions semi-analytiques disponibles dans AquiSeuil calculent l’état permanent de la nappe créé par un plan d’eau sur un cours d’eau à la suite de la mise en place d’un seuil, ou l'effet sur celle-ci d'un arasement ou effacement de ce seuil. Les solutions proposées peuvent aussi prendre en compte un puits de pompage. Elles supposent que le système "cours d’eau - plan d’eau" incise complètement l’aquifère, que les échanges nappe-rivière et nappe-plan d’eau se fassent au travers de niveaux semi-perméables (berges), et que l’aquifère soit d’extension finie. La résolution des calculs est basée sur la méthode des solutions fondamentales.
L'outil AquiSeuil est disponible en français et en anglais.
Pour aller plus loin
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Rapport : Impact hydraulique de l’effacement d’un seuil en rivière sur la nappe d’accompagnement. Développement de solutions analytiques
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Publication : Dewandel B, Lanini S, Frissant N (2024b). Steady-state semi-analytical solutions for assessing the two-dimensional groundwater hydraulic head depletion induced by river dam removal. Journal of Hydrology
