Qu’est-ce-que le MONA ?

Les premiers modèles hydrodynamiques régionaux ont été développés dans les années 1970 ; c’est notamment le cas pour celui du Bassin   parisien ou pour celui du nord du Bassin   aquitain. L’évolution des techniques informatiques, ainsi que la prise en compte des problématiques sur les eaux souterraines, ont donné, dans les années 1990, un nouvel élan aux modélisations régionales.

En Aquitaine, le MOdèle Nord-Aquitain (MONA), développé par le BRGM et initié au départ pour apporter des réponses à la problématique de l’effondrement des niveaux de la nappe   de l’Eocène en Gironde, a connu, depuis le début des années 1990, de nombreuses évolutions.
Il répond principalement à des problématiques de nappes   profondes à renouvellement lent. Outre l’aide qu’il apporte à la compréhension du fonctionnement des systèmes aquifères  , il constitue un auxiliaire de diagnostic, d’évaluation et de gestion des eaux souterraines en appui aux politiques publiques.

Le modèle construit utilise le code de calcul MARTHE [1], développé par le BRGM (actuellement version 3.3b-2012) via l’interface WinMarthe version 7.1 ([Thiéry, 1990] ; [Thiéry, 2010]). Le schéma de résolution utilise les différences finies. Les couches du modèle sont discrétisées en mailles parallélépipédiques dont les faces supérieures et inférieures correspondent respectivement au toit et au mur de la formation considérée (figure 1).

Figure 1 - Discrétisation des couches d’un modèle aux différences finies ©BRGM



Le maillage du MONA V3.3 est régulier (mailles carrées de 2 km de côté). Le modèle comprend au total 148 colonnes, 128 lignes et 15 couches soit un total de 284 160 mailles dont 66 973 servent au calcul des écoulements.

Le MONA est un modèle pseudo-3D, c’est-à-dire que les épontes ne figurent pas explicitement en tant que couches de calcul. Les charges hydrauliques n’y sont donc pas calculées. Toutefois, bien que les termes stockage-déstockage ne soient pas pris en compte, les échanges verticaux entre couches aquifères   sont restitués.

Le modèle nord-aquitain est le fruit d’un long développement, qui a commencé depuis plus de 20 ans. Les différentes évolutions apportées au modèle, notamment dans le cadre des différentes conventions « Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine », ont abouti à l’élaboration de plusieurs versions.
Dans la version en cours de développement (MONA V4), le modèle simule les écoulements au sein de 15 aquifères   (figure 2) et des épontes. Le nouveau maillage (500 m de côté) permet de mieux prendre en compte les zones d’affleurements  , et donc les zones d’alimentation et de débordements du modèle. Par ailleurs, les problématiques de transport et de géothermie peuvent être abordées dans cette nouvelle version.

Figure 2 - Géométrie du Modèle Nord-Aquitain ©BRGM



Le domaine modélisé couvre la partie nord du Bassin   aquitain (figure 3) : la totalité du département de la Gironde, une grande partie de celui des Landes (pour les 4 premières couches principalement), l’essentiel (hormis le nord-est) de celui de la Dordogne, le nord et l’ouest du Lot-et-Garonne, le nord-ouest du Gers, et le sud de la Charente et de la Charente-Maritime.

Figure 3 - Emprise du MONA ©BRGM

Un peu de lecture :

logiciel MARTHE-Modélisation d’Aquifères   par maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des Ecoulements

  • Thiéry, D. (1990). Logiciel MARTHE Modélisation d’Aquifère   par maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des Écoulements. BRGM/R 32210.
  • Thiéry, D. (2010). Didacticiel du code de calcul Marthe v7.0 - Votre premier modèle. BRGM/RP-58632-FR.

évaluation des ressources en eau avec le modèle MONA

  • Amraoui, N., Bichot, F., Platel, J. et Seguin, J. (1998). Gestion des eaux souterraines en Aquitaine. Année 2 - Evaluation des ressources. Ajout des couches du Santonien-Turonien, du Cénomanien et du Jurassique moyen et supérieur au modèle nord aquitain. BRGM/RR-40110-FR.
  • Amraoui, N., Bichot, F., Seguin, J., Platel, J. et Sourisseau, B. (1999). Restructuration du modèle nord aquitain de gestion des nappes  . Réalisation de 6 simulations pour le Schéma de Gestion des Eaux du département de la Gironde. BRGM/RR-40224-FR.
  • Braneyre, M. (1993). Modèle conceptuel sommaire. Multicouche aquitain. BRGM/RR-37322-FR.
  • Braneyre, M., Lambert, M. et Sourisseau, B. (1994). Rapport de synthèse du modèle régional multicouche du Bassin   Nord-aquitain. Calage en régime transitoire et simulations. BRGM/RR-38006-FR.
  • Gomez, E., Saltel, M., Pédron, N. (2010). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Année 1 - Module 4 - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . RP-57810-FR.
  • Pédron, N. et Lopez, B. (2006). Actualisation du modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . Période 2001 - 2003. Rapport final. BRGM/RP-54220-FR.
  • Pédron, N., Platel, J. et Bourgine, B. (2006). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes   - Module 4 - Année 3. BRGM/RP-55242-FR.
  • Pédron, N., Platel, J., Bourgine, B. et Loiseau, J. (2008). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Année 4 - Module 4 - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . RP-56614-FR.
  • Pédron, N., Platel, J. et Lopez, B. (2005). Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Développements et maintenance du Modèle Nord Aquitain de gestion des nappes   - Modules 4 - Année 2 - Rapport final. BRGM/RP-53659-FR.
  • Pédron, N., Seguin, J. et Capdeville, J. (2003). Gestion des eaux souterraines en région Aquitaine - Développements et maintenance du Modèle Nord Aquitain de gestion des nappes   - Module 4 - Année 1. BRGM/RP-52602-FR.
  • Saltel, M., Bourgine, B. (2016). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Année 5 - Module 1 - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . RP-65039-FR.
  • Saltel, M., Faucher, A., Bourgine, B. (2012). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Année 3 - Module 1 - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . RP-61614-FR.
  • Saltel, M., Pédron, N., Platel, J.P., Bourgine, B., Gutierrez, T. (2011). Gestion des eaux souterraines en Région Aquitaine - Année 2 - Module 1 - Développements et maintenance du Modèle Nord-Aquitain de gestion des nappes  . RP-59959-FR.
  • Seguin, J. (1999a). Contrôle qualité et gestion des nappes   d’eaux souterraines en Gironde. Actualisation du modèle nord-aquitain de gestion des nappes  . Période 1997-1998. BRGM/R 40760.
  • Seguin, J. (1999b). Restructuration du modèle nord-aquitain de gestion des nappes  . Correction du biais de calage du modèle. BRGM/R 40711.
  • Seguin, J. (2002). Gestion des eaux souterraines en Aquitaine. Actualisation du modèle nord-aquitain. Période 1999-2000. BRGM/RP-51758-FR.

Pour en savoir plus :
visionnez la vidéo « Le modèle Modèle Nord Aquitain » : https://youtu.be/pCYK7oW96X4

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

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