Qu’est ce que le modèle Plio-Quaternaire du triangle landais ?

Le système aquifère   multicouche du Plio-Quaternaire est présent en surface sur l’ensemble du triangle landais
Lien vers la page SIGES Plio-Quaternaire : http://sigesaqi.brgm.fr/Le-Plio-Quaternaire.html

Du fait de sa faible profondeur et de ses réserves importantes, il présente un intérêt économique primordial notamment pour l’irrigation. Le nombre d’ouvrages le captant est très important, vraisemblablement bien supérieur à 10 000. Sur les départements de la Gironde, des Landes et du Lot-et-Garonne, les prélèvements agricoles, relativement mal connus, peuvent être estimés à plus de 200 millions de m3 par an.

En relation avec les activités de surface, ce multicouche aquifère   est particulièrement vulnérable aux pollutions ; il présente ainsi des teneurs variables en nitrates   et pesticides (Bichot et al., 2001).

Ce système alimente directement le réseau hydrographique   en contribuant significativement au débit des cours d’eau du « massif landais » qui se jettent dans la Garonne à l’est, l’Adour au sud ou encore dans l’océan ou dans les différents étangs côtiers à l’ouest.

De par son caractère stratégique, il était important d’améliorer la compréhension du fonctionnement hydrogéologique de ce réservoir superficiel (recharge  , interactions avec les aquifères   sous-jacents, relations nappes  -rivières ….) en vue notamment d’appuyer les SAGE pour la mise en place d’une gestion raisonnée de l’eau à l’échelle de leur territoire. L’outil de modélisation est apparu adéquat pour répondre à ce double objectif.
Son développement a été réalisé dans le cadre des conventions pluriannuelles « Eaux souterraines   » signées entre le BRGM, la Région Aquitaine et l’Etat (pour les périodes 2002-2006 puis 2008-2013, avec le soutien financier de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne).

Emprise spatiale et verticale du modèle Plio-Quaternaire

Le Plio-Quaternaire dans le triangle landais constitue un vaste réservoir aquifère   multicouches qui s’étend, en surface, de l’estuaire de la Gironde, au nord, à l’Adour au sud puis des cours d’eau de la Garonne, de la Baïse et de la Gélise à l’est jusqu’à la façade atlantique à l’ouest. Ce système multicouche aquifère   pouvant dépasser les 100 m dépaisseur est constitué de réservoirs sableux ou graveleux qui sont, selon les endroits, soit directement connectés soit isolés par des niveaux argileux dont l’extension et l’épaisseur sont très variables.

Préalablement au modèle hydrogéologique, un modèle géologique a été élaboré sur la base de plus de 1000 sondages révises et 16 coupes géologiques de référence établies. La réinterprétation de l’ensemble mio-plio-quaternaire du Triangle landais a mis en évidence la complexité de la répartition et de la géométrie des dépôts détritiques  .

Le modèle hydrogéologique repart de la géométrie du modèle géologique en l’adaptant à une finalité hydrodynamique à savoir l’intégration du multicouches en une succession d’aquifères   et épontes. Une compatibilité avec le MOdèle Nord Aquitain dans sa version 4 (actuellement en cours d’élaboration) a également été assurée au travers d’un maillage semblable (500 m), de la correspondance des géométries des aquifères   sous-jacents et de la reprise du réseau hydrographique  .

(cliquez sur l’image pour l’agrandir)

Carte géologique simplifiée du Triangle Landais et Succession lithostratigraphique synthétique des formations du Mio-Plio-Quaternaire (Karnay et al., 2008)"
Carte géologique simplifiée du Triangle Landais et Succession lithostratigraphique synthétique des formations du Mio-Plio-Quaternaire (Karnay et al., 2008)

Au cours du développement de ce modèle hydrogéologique, une simplification de la géométrie obtenue du modèle géologique a été apportée par regroupement de couches. Cette simplification a été rendue nécessaire afin de correspondre davantage aux données hydrogéologiques disponibles et aux attentes vis-à-vis de ce modèle en termes de connaissances du mode de fonctionnement des nappes   du Plio-quaternaire. Il s’agissait ainsi de ne pas démultiplier le temps de développement (temps de calage et temps de calcul) mais aussi d’assurer, in fine, une meilleure interopérabilité avec le MONA v4. Au terme de cette procédure, 8 couches sont présentes dans ce modèle :

Couches modélisées dans le modèle"
Couches modélisées dans le modèle

Élaboration du modèle hydrogéologique

Le développement du modèle s’appuie sur deux axes :

  • La compilation des données disponibles et leur mise en cohérence
  • L’intégration des données hydrogéologiques qui serviront à faire fonctionner le modèle (données d’entrées) et à vérifier la cohérence de ses résultats avec la réalité (données de sortie)

Ce n’est qu’au terme d’une bonne représentativité des écoulements par le modèle que celui-ci peut être utilisé afin d’évaluer à l’échelle régionale la nature des échanges nappes  -rivières, des interactions avec les aquifères   sous-jacents, d’outil d’aide à la gestion des nappes   notamment dans un contexte de changement climatique.

Depuis 2104, le développement du modèle mène de front ces deux actions. Elles sont synthétisées ci-dessous

RP-63168-FR

  • Transcription du modèle géologique en modèle hydrogéologique
  • Maillage et géométrie des couches : Cohérence avec le MONA v4
  • Collecte des données de paramètres hydrodynamiques, de recharge  , de piézométrie   et de niveau des lacs => évaluation des manques et intégration au modèle
  • Premières simulations en permanent

RP-64983-FR

  • Densification des données piézométriques afin d’avoir une répartition spatiale plus homogène des points
  • Intégration du réseau hydrographique   70 cours d’eau pour un linéaire de 1996 km / données de débits continus issues de 51 stations de la banque hydro et plus de 40 mesures issues d’acquisitions ponctuelles.
  • Poursuite du calage en permanent

RP-66846-FR

  • Poursuite de la compilation de données de débit dans les cours d’eau
  • Compilation des données de prélèvements : Reconstitution des chroniques annuelles de prélèvements sur la période 2000-2014 pour l’ensemble des ouvrages plio-quaternaires
  • Finalisation du calage en régime permanent

RP-68674-FR

  • Simplification du modèle pour aboutir à 8 couches
  • Passage en régime transitoire : pas de temps mensule sur la période 2000-2014
  • Adaptation et mise en forme des données d’entrée et de sortie du modèle
    • Réflexion sur la recharge   (spatialisation et calcul de pluie efficace )
    • Réflexion sur la ventilation mensuelle des prélèvements connus annuellement
  • Premières simulations en transitoire

Pour la suite

Les premières simulations sont apparues satisfaisantes pour la représentation des niveaux et des débits à l’échelle du triangle landais. Elles devront cependant être poursuivies afin de pouvoir avoir une vision large échelle des transferts qui s’exercent entre les nappes   et le réseau hydrographique  . Des travaux en ce sens seront effectués tout en abordant des calages sur des secteurs ciblés bénéficiant d’une quantité de données disponibles importante (principalement la connaissance des prélèvements, des débits, des niveaux) et d’un contexte hydrogéologique favorable (faible interaction avec les aquifères   sous-jacents du Miocène et de l’Oligocène) permettant le calage du modèle spatialement et temporellement. À ce titre, les territoires des SAGE Leyre, Born et Buch voire Lacs médocains s’avéreraient pertinents.

Bibliographie

Cabaret O., Arnaud L, Crastes de Paulet F. (2019) – Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine -Développement du Modèle Mio-Plio-Quaternaire - Module 1.3 - Année 2. Rapport final. BRGM/RP- 68674-FR

Cabaret O. et Vergnes J.P. (2017) - Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine -Développement du Modèle Mio-Plio-Quaternaire - Module 1.3 - Année 1. Rapport final. BRGM/RP- 66846-FR, 33 p., 17 ill.

Corbier P. avec la collaboration de Bourdonné R. et Joncheray Y. (2012) - Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 6 - Année 3 - BRGM/RP-61303-FR, 112 pages, 59 figures, 5 annexes.

Corbier P. et Cabaret O. (2014) - Gestion des Eaux Souterraines en Aquitaine - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 6 - Année 4. Rapport final. BRGM/RP-63168-FR, 113 p., 81 ill., 3 ann.

Corbier P. et Cabaret O. avec la collaboration de Pasquier S. (2015) - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 6 - Année 5 – Convention 2008-2013. Rapport final. BRGM/RP-64983-FR, 79 p., 46 ill., 5 ann.

Corbier P., Karnay G. avec la collaboration de Bourgine B. et Saltel M. (2010) - Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 7 - Année 1 - BRGM/RP-57813-FR, 187 pages, 36 figures, 6 annexes.

Corbier P., Saltel M. et David A. avec la collaboration de Bourdonné R. et Labarthe B. (2011) - Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 6 - Année 2 - BRGM/RP-60259-FR, 63 pages, 26 figures, 10 annexes.

Karnay G., Corbier P. avec la collaboration de Blanchin R., Jaouen T., Porquet M. et Peter M. (2008) - Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Reconnaissance des potentialités aquifères du Mio-Plio-Quaternaire des Landes de Gascogne et du Médoc en relation avec les SAGE - Module 7 - Année 4 - BRGM/RP-56475-FR, 73 pages, 25 figures, 6 tableaux.

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Modèle Plio-Quaternaire

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