Bénéficier d’informations précises sur le sous-sol à grande profondeur constitue un challenge préalable à la réalisation de grands travaux afin de réduire les incertitudes relatives à la complexité du milieu naturel. Dans le cadre du projet d’implantation d’une galerie de transfert des eaux à La Réunion, la géophysique héliportée a démontré sa capacité à imager, jusqu’à 1 000 mètres de profondeur, le sous-sol en 3D, dans le but de maîtriser les risques hydrogéologiques grâce à l’interprétation de ces données et leur utilisation dans des modélisations géologiques et hydrogéologiques.
6 septembre 2022
Galerie du transfert des eaux.

Galerie du transfert des eaux. 

© BRGM - Bertrand Aunay

Le besoin

Dans le cadre de sa politique d’aménagement du territoire et du développement de l’irrigation de la canne à sucre, le Conseil Départemental de La Réunion souhaite établir une connexion souterraine entre l’actuelle galerie du transfert des eaux Est/Ouest et le littoral Nord de La Réunion. Dénommée GANOR, cette connexion doit se faire via une galerie souterraine, de 6 km de long environ, creusée jusqu’à 1 000 m de profondeur sous la surface. Dans ce secteur, d’importantes venues d’eau, présentant un débit de l’ordre du m3/s, ont engendré de fortes perturbations lors du creusement de la galerie du transfert Est/Ouest dans les années 2000. Le risque de rencontrer de nouvelles venues d’eau lors du creusement de la future galerie GANOR constituait donc un enjeu majeur pour le Conseil Départemental et l’Office de l’eau.

Les résultats

En 2020, un premier projet a permis de livrer une interprétation préliminaire du lever de géophysique héliportée de 2014 au droit de la Plaine de Fougères et d’obtenir un premier modèle géologique 3D du sous-sol de la zone d’étude. Toutefois, ce dernier a mis en évidence des lacunes de connaissance au delà de 300 m sous la surface : il était donc nécessaire d’améliorer la connaissance en profondeur afin de bénéficier d’un support décisionnel pour l’implantation de la future galerie GANOR.

Un nouveau levé géophysique héliporté profond pour imager jusqu’à 1 000 m la résistivité électrique et le magnétisme a été réalisé en juin 2021. La Plaine des Fougères bénéficie ainsi d’une exceptionnelle densité de données de géophysique aéroportée, situation particulièrement remarquable au niveau mondial.

Campagne ReunEM de géophysique héliportée à La Réunion

Nous avons une collaboration historique avec la Direction du BRGM de La Réunion via une convention d’appui. C’est donc très naturellement que nous l’avons sollicitée pour ce projet. En effet, nous avions besoin de son expertise pour mener une campagne de sondage du sous-sol avec des techniques nouvelles. Cela nous a permis d’identifier plusieurs scénarios pour le positionnement du système principal d’adduction d’eau souterraine et de remettre au maître d’œuvre une information fiabilisée en vue de la réalisation des travaux.

Sarah Bataille, Direction de l’agriculture et de l’eau, Service Aménagement Rural et Hydro-Agricole, Département de La Réunion
Galerie de transfert d’eau à La Réunion (GANOR). Acquisition (a) et couplage (b) de résistivité et de magnétisme pour contraindre le géomodèle 3D de référence (c) pour la simulation hydrodynamique.

Galerie de transfert d’eau à La Réunion (GANOR). Acquisition (a) et couplage (b) de résistivité et de magnétisme pour contraindre le géomodèle 3D de référence (c) pour la simulation hydrodynamique. 

© BRGM

L’utilisation

La finalité de ce levé est d’approfondir le modèle géologique et hydrogéologique 3D du sous-sol de la Plaine des Fougères, et en particulier l’extension et la géométrie des formations volcaniques, en se basant sur l’analyse conjointe des données électromagnétiques et magnétiques contraintes par des mesures pétrophysiques. Ce modèle géologique géométrique a ensuite été traduit en modèles hydrogéologique en intégrant les principaux axes d’écoulement et de drainage et leurs éventuelles connexions afin d’évaluer le risque hydrogéologique de chaque tracé prévisionnel de la GANOR. Concrètement, l’objectif était de parvenir à positionner la galerie en dehors des venues d’eau à débit significatif afin de bénéficier d’un creusement dans des formations géologiques « sèches ».

Cette tâche a été réalisé en partenariat avec l’ISSKA grâce à l’outil Visualkarsys

Le couplage des méthodes et des métiers du BRGM a ainsi permis de quantifier finement la complexité du sous-sol à grande profondeur. La modélisation 3D de l’information géophysique construite grâce à des approches scientifiques de pointe a conduit à des résultats opérationnels, en particulier l’optimisation du tracé de la GANOR.

Les partenaires scientifiques