Chroniques piézométriques

Les niveaux piézométriques, au sein des quatre forages non exploités, ont été suivis au pas de temps horaire entre juin 2009 et juillet 2012. Ces ouvrages n’ont pas fait l’objet de prélèvements au cours des mesures (hormis lors des essais de pompages et des investigations diagraphiques présentés ci-dessus) et ne sont donc pas influencés par les prélèvements effectués dans les ouvrages environnant. Les chroniques enregistrées ont été ré-échantillonnées au pas de temps journalier.

Le calcul, pour chaque chronique, des moyennes et des écarts-types permet d’appréhender l’amplitude des variations piézométriques mesurées (Tableau IV-5). Cette approche offre ainsi la possibilité d’observer les différences de comportement selon les localisations et selon les formations captées. Les quatre chroniques enregistrées seront interprétées individuellement avant de faire l’objet d’une inter-comparaison (Figure IV-3).

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Tableau IV-5. Caractéristiques des chroniques piézométriques

Ouvrage Formation captée ^Charge

moyenne (m) Charge min. (m) Charge max. (m) Ecart type (m) Ip2 Cipolins 141,19 140,52 141,91 0,32 Osp9 Cipolins 192,87 192,41 194,41 0,27

Pe4 ^{Matériaux altérés + roche}

fissurée ^{222,59 219,76 227,18 1,53}

Pe5 ^{Matériaux altérés + roche}

fissurée ^{229,38 226,63 234,29 1,49}

1.3.1.Forage Ip2

Ce forage capte des formations de calcaire métamorphique sous une épaisseur de matériaux d’altération de l’ordre de 15 m. La charge moyenne est de 141,19 m et les variations sont de faible amplitude (Tableau IV-5). Avec un écart-type de 0,32 m, l’amplitude entre les charges les plus basses et les plus élevées est de 1,39 m. Une cyclicité annuelle apparaît, les niveaux piézométriques les plus faibles étant observés en octobre (Figure IV-3). Les charges remontent ensuite plus rapidement pour atteindre un maximum au printemps, entre avril et mai. A ces évolutions saisonnières s’ajoutent des variations de faibles amplitudes, en réponse aux évènements météoriques individuels. L’influence de l’épisode pluvieux du 16 juin 2010 par exemple (plus de 130 mm de précipitations en 24 heures) est bien visible sur la Figure IV-3. La charge est alors passée de 141,25 m le 16 juin 2010 à 141,44 m le 19 juin, soit une augmentation de 19 cm en quatre jours. Cette observation sur un cas extrême est également valable pour des évènements d’intensité plus habituelle avec une relation discrète entre piézométrie et pluviosité. Néanmoins, le comportement de la nappe captée ici confirme l’importante fonction d’emmagasinement déterminée par les essais de pompage (paragraphe 1.1), se traduisant par un effet réservoir avec stockage d’eau durant les périodes de recharge et restitution du stock au cours des périodes les moins humides.

1.3.2.Forage Osp9

L’ouvrage Osp9 capte des formations rocheuses fissurées sous une dizaine de mètres de matériaux altérés. La charge moyenne est de 192,87 m (Tableau IV-5). Les évolutions en réponse aux épisodes pluvieux sont rapides et d’amplitudes métriques. La différence de charge entre la valeur la plus haute et la plus basse au cours de la période d’observation est de 2 m. L’évolution du niveau piézométrique est ici bien corrélée à la pluviométrie. La courbe représentant l’évolution de la charge au cours des trois années de suivi (Figure IV-3) met en évidence une recharge rapide par les précipitations et une vidange en deux étapes. Après une crue, le niveau piézométrique baisse d’abord rapidement puis plus lentement. La première phase peut être reliée à la limite d’alimentation mise en évidence par essai de pompage (paragraphe 1.1.2.2.). La mise en charge de drains activés lors de la phase de crue peut être supputée. Ces derniers se vidangent rapidement lors de la décrue. Au cours de la seconde phase, la nappe retrouve un comportement classique. Il est intéressant de noter que lorsque l’intensité pluvieuse est suffisante pour influencer les niveaux piézométriques, ceux-ci réagissent très rapidement, le temps de réponse étant de l’ordre de la journée. Ceci démontre l’existence d’une relation hydraulique étroite entre le milieu souterrain et la surface du sol. Néanmoins, la chronique enregistrée au sein de ce forage montre une capacité d’emmagasinement non négligeable avec une décroissance des charges relativement lente.

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Figure IV-3. Chroniques piézométriques (en noir) et pluviométriques (en gris) enregistrées entre juillet 2009 et juillet 2012

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1.3.3.Forages Pe4 et Pe5

Les ouvrages Pe4 et Pe5 captent principalement les formations de paragneiss altérés sous les altérites proprement dites. Les résultats du suivi physico-chimique et de la datation des eaux (chapitre 3) ont cependant mis en évidence l’existence d’une alimentation par l’horizon de roche fissurée sous-jacente avec des modalités d’écoulements différentes entre ces deux ouvrages. Ainsi, le degré d’altération des arènes est tel au droit de Pe4 que les eaux captées dans les formations altérées et fissurées circuleraient de manière indépendante, sans mélange. Au contraire, dans Pe5, un mélange existerait entre les écoulements au sein des formations altérées et ceux de la roche fissurée, du fait d’un degré d’altération moindre. Cette différence ne s’observe pas d’un point de vue hydrodynamique. Les chroniques piézométriques sont en effet similaires. Les évolutions de charge enregistrées dans ces forages sont donc traitées conjointement puisque les comportements observés sont similaires. Les charges moyennes calculées sont de 222,59 m et 229,38 m pour Pe4 et Pe5 respectivement (Tableau IV-5). L’écart maximum relevé sur les séries de mesure est de 7,42 m pour Pe4 et de 7,66 m pour Pe5. Ici, l’influence de la pluviométrie sur les niveaux piézométriques est parfaitement marquée (Figure IV-3). La recharge est très rapide avec une réactivité de la nappe de l’ordre de la journée. L’amplitude des crues est également largement supérieure à celle observée pour les forages Osp9 et Ip2. L’emmagasinement particulièrement faible présenté au paragraphe 1.1 est parfaitement illustré ici, avec des courbes de vidange qui décroissent très rapidement. Ceci démontre une capacité de stockage du système très limitée au niveau de ces ouvrages.

1.3.4.Bilan

L’analyse des chroniques piézométriques de quatre forages non exploités illustre de nouveau l’hétérogénéité particulièrement importante du système aquifère de l’Ursuya. La capacité de stockage est en effet très variable, de même que la réactivité de la nappe vis-à-vis du signal d’entrée. Ces paramètres sont fonction des formations captées et de leurs caractéristiques propres, elles mêmes très hétérogènes compte-tenu du contexte hydrogéologique (altérites plus ou moins poreuses et perméables, roche plus ou moins fissurée et/ou fracturé, discontinuités plus ou moins ouvertes, longues et interconnectées…).

La comparaison directe des séries pluviométriques et piézométriques permet d’approcher de manière très subjective un degré d’influence du signal d’entrée. Un essai de quantification de ces relations a été effectué à partir de l’analyse corrélatoire simple et croisée des séries temporelles.