Qu’est-ce que le modèle Oligocène ?

Le réservoir de l’Oligocène constitue une des principales ressources en eau potable du département de la Gironde. Cette nappe   d’intérêt stratégique est fortement influencée par les prélèvements, qui induisent depuis de nombreuses années un dénoyage progressif de certains secteurs susceptibles de mettre en péril la ressource tant du point de vue quantitatif que qualitatif (Corbier, et al., 2005). En conséquence, cette zone à risque a été jugée prioritaire par la CLE (Commission Locale de l’Eau) pour l’établissement de règles de gestion en adéquation avec les objectifs du SAGE (Schéma d’Aménagement et de Gestion de l’Eau).

L’extension spatiale d’étude du modèle Oligocène

Le modèle Oligocène a été développé par le BRGM à l’initiative du SMEGREG [1], dans le cadre de l’élaboration d’un atlas des zones à risques, qui sert à étudier la problématique du dénoyage de la nappe   de l’Oligocène.

Le domaine modélisé s’étend du sud de Bordeaux à la Jalle de Saint-Médard au nord. La limite ouest a été fixée arbitrairement selon un axe nord/sud, à bonne distance des secteurs dénoyés. A l’est, le modèle s’appuie sur l’extension orientale de la plaine alluviale de la Garonne afin de prendre en compte les échanges entre les nappes   et le fleuve. Il intègre également, à l’est, l’évènement tectonique majeur que constitue la faille de Bordeaux, ainsi que le réseau de failles mineures afférent.

Emprise du modèle Oligocène ©BRGM"
Emprise du modèle Oligocène ©BRGM
Extension du modèle et problématique du dénoyage (d’après les premières estimations issues du rapport BRGM/RP-53756-FR)

L’élaboration du modèle

Le modèle construit utilise le code de calcul MARTHE [2] développé par le BRGM (actuellement version 7.5), via l’interface WinMarthe version 4.7 (Thiéry, 1990 ; Thiéry, 2003 ; Thiéry, 2014). Le schéma de résolution utilise les volumes finis avec un maillage parallélépipédique (ou rectangulaire) irrégulier. Cette schématisation en volumes finis fait intervenir des mailles organisées en couches empilées, chaque couche étant formée de mailles organisées en lignes et colonnes. La gestion des couches permet de modéliser les écoulements souterrains au sein de systèmes géologiques complexes.

Le modèle hydrodynamique est composé d’un total de 6 couches, avec un maillage au pas de 100 m. C’est un modèle multicouche 3D (toutes les formations sont des couches de calcul prises en compte de manière explicite).

Vous pouvez zoomer et vous déplacer à l’aide de la souris, ou encore, afficher / désafficher les différents aquifères  .


L’élaboration du modèle et son usage dans la gestion des aquifères  

Le modèle, élaboré en 2010, se veut intégrateur des connaissances géologiques et hydrogéologiques du secteur. Il a servi dans un premier temps à évaluer l’extension de la zone dénoyée au cours du temps. Il a ensuite été utilisé pour réaliser des simulations prospectives, afin de fournir des éléments techniques permettant aux différents acteurs de la CLE d’arrêter un plan de gestion pour la nappe   de l’Oligocène. En effet, un dénoyage plus ou moins important peut-être généré selon les stratégies mises en œuvre pour exploiter le réservoir.

Extension de la zone dénoyée estimée par le modèle ©BRGM"
Extension de la zone dénoyée estimée par le modèle ©BRGM
Extension de la zone dénoyée estimée à partir du modèle - scénario 4 - année 2025 (Saltel et al., 2010)

Le modèle géologique a été enrichie des données provenant des travaux récents sur la zone d’étude, dans le cadre du projet RODEO (Saltel, et al., 2012 ; Saltel, et al., 2015) et des travaux de modélisations géologiques réalisés à plus grande échelle (Saltel et al., 2011 ; Saltel et al., 2012 ; Saltel et al., 2014).

Une nouvelle version du modèle a donc été générée, intégrant la géométrie actualisée, la modification de la prise en compte de la recharge   et une discrétisation temporelle plus fine (le pas de temps est trimestriel entre 1972 et 1999 et mensuel entre 2000 et 2014). Par ailleurs des ajustements de calage ont été opérés en gardant comme référence les données issues des travaux de réinterprétation des données de pompages d’essais effectués sur le secteur d’étude dans le cadre des projets RODEO (Saltel et al., 2015) et AGORA (Saltel et al., à paraitre).

Le modèle Oligocène élaboré, comme le stipule la disposition 95 du PAGD [3], est le modèle de référence qui sert à l’élaboration des règles de gestion de l’Oligocène. Les nouveaux prélèvements susceptibles d’avoir un impact sur les zones à risque de dénoyage (ZAR) ou les zones à enjeux aval (ZAEA) feront l’objet d’une simulation au sein du modèle, pour vérification de la compatibilité avec les règles de gestion.
A noter que le modèle a déjà été utilisé dans sa version précédente pour l’évaluation de l’impact de l’arrêt du forage d’alimentation en eau potable   de la commune de Saucats (08276X0001/F) et la mise en production d’un nouveau pompage (Saltel, 2014). Il va être utilisé dans sa nouvelle version dans le projet AGORA [4] pour travailler à l’optimisation de la production de la ligne des « 100 000 m³/jour » et du site de Bellefond. L’objectif étant de déterminer la meilleure façon d’exploiter cet ensemble de forages tout en limitant au maximum l’extension de la zone dénoyée.

Bibliographie

Corbier P. [et al.] SAGE Nappes profondes de Gironde - Atlas des zones à risques - BRGM/RP-53756-FR, 180 p., 82 ill, 4 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2005. - Revu dépoldérisation.

Saltel M. [et al.] Atlas des zones à risque du SAGE Nappes Profondes de Gironde - Phase 2 - Problématique du dénoyage de l’Oligocène au Sud de l’agglomération Bordelaise. BRGM/RP-58156-FR 123 p., 64 fig., 11 tab., 7 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2010. - Revu.

Saltel M. [et al.] Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine -Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes – Module 1 – Année 2 – BRGM/RP-59 959-FR, 63 p., 38 fig., 6 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2011. - Revu.

Saltel M. [et al.] Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine -Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes – Module 1 – Année 4. BRGM/RP-63381-FR, 49 p., 28 ill., 5 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2014.

Saltel M. et B.and J. Dewandel, Projet RODÉO (Réseau d’Observation et de prévention du DÉnoyage de l’Oligocène) Phase 2 \& 3. Rapport final. BRGM/RP-65339-FR, 93 p., 62 ill., 10 tabl., 8 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2015.

Saltel M. et Capéran F. Projet RODEO (Réseau d’Observation et de prévention du DÉnoyage de l’Oligocène) Phase 1. Rapport final. BRGM/RP-61559-FR, 43 p., 23 fig., 3 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2012. - Revu.

Saltel M. Impact sur la nappe de l’Oligocène de la création d’un nouveau forage destiné à la production d’eau potable – Commune de Saucats. Rapport BRGM/RP-63299-FR, 21 p., 13 fig [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2014.

Saltel M., Faucher A. et B. Bourgine Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine -Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes – Module 1 – Année 3 – BRGM/RP-61614-FR, 45 pages, 24 figures, 3 annexes [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2012.

Thiéry D. Didacticiel du code de calcul MARTHE v7.4. Exploration des principales fonctionnalités de modélisation des hydrosystèmes. Rapport BRGM/RP-62798-FR. 229 p., 131 fig [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2014.

Thiéry D. Logiciel GARDENIA. version 6.0. Guide d’utilisation. BRGM/RP-52832-FR, 102 p., 42 fig, 3 ann [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 2003.

Thiéry D. Logiciel MARTHE Modélisation d’Aquifère par maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des Écoulements - R-32210 [Rapport] : Tech. rep. / BRGM. - 1990.

[1Syndicat Mixte d’Etude pour la Gestion de la Ressource en Eau du département de la Gironde

[2Modélisation d’Aquifères par maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des Ecoulements

[3Plan d’Aménagement et de Gestion Durable de la ressource en eau et des milieux aquatiques

[4Approche de Gestion Optimisée des Réservoirs Aquifères

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Modèle Oligocène