3. ORGANISATION DE LA BANQUE DE DONNEES
3.4. Gestion et utilisation des donnees
Les donnees ainsi integrees dans la banque de donnees serant gerees sous le systeme ORACLE, qui est actuellement un des principaux standards dans ce domaine, standard identique it celui de la banque de l'ONQES et de la banque du sous-sol BSS, identifiant les differents points d'eau du territoire national.
La banque de donnees sera it terme geree sous une conception seIVeur et les donnees accessibles par interrogation it distance via Transpac. Les donnees seront egalement accessibles en effectuant it la demande des utilisateurs, une extraction au niveau du site central puis une transmission sur support papier ou informatique, au format souhaite par l'utilisateur (exemple ACCESS sous Windows, EXCEL, ... ).
3.S. TRAITEMENT DES DONNEES
Le traitement des donnees georeferencees de la banque de donnees isotopiques allie l'information thematique mais egalement I'information geographique. Ceci permettra d'etablir, outre les traitements classiques sur les donnees, des documents de synthese au niveau national mais aussi au niveau d'une region, d'un bassin versant, d'un aquifere, ...
et de realiser des documents cartographiques.
3.6. REGLES D'ACCES ACTUELLES
La banque de donnees isotopiques it l'heure actuelle n'est pas encore accessible. Les regles d'acces serant vraisemblablement les memes que celles qui regissent I'acces it I'ObseIVatoire National de la Qualite des Eaux Souterraines (extrait du cahier des charges disponible aupres de la cellule de coordination de l'ObseIVatoire, ministere de l'Envirannement, Direction de l'Eau).
En se referant aux conditions actuelles d'acces it I'ObseIVatoire, la foumiture de la donnee brute et l'emploi de traitements mis it la disposition des utilisateurs seront gratuits, sous reseIVe que ceux-ci possedent un systeme informatique leur permettant de realiser les operations de connexion it la banque, de visualisation, de transfert de donnees.
Les frais de connexion via un reseau informatique sont it la charge de l'utilisateur. Les frais lies aux envois de donnees (coilt du support, frais d'envoi, ... ) pourront etre factures selon un bordereau de prix preetabli.
Banque nationale de donnees isotopiques
4. Etat actuel
4.1. CHRONIQUES PLUVIOMETRIQUES 4.1.1. PluviomiHre d'Orh~ans-la-Source.
Le pluviometre d'Orleans a ete insta1le le 1er mars 1996.
Les resultats obtenus it ce jour sont les suivants :
Parametres Mars Avril Mai Juin Juil. Aont
1996 Ref. echo 1abo 96E503 96E504 96E505 96E506 96E507 96E508
Hauteur d'eau en mm 7.5 6 68 30 34 55
~Hen UT 20±3 1l±2 7±2 12±2 6±2 15±2 1) 100 0/00 vs SMOW -5.2 -6.2 -7.2 -3.2 -4.8 -6.6
1)"H 0/00 vs SMOW -34.2 -47.2 -49.3 -19.9 -31.2 -44.2 Parametres Janv. Fevr. Mars Avri1 Mai Juin
1997 Ref. echo 1abo 97E200 97E201 97E202 97E203 97E204 97E205
Hauteur d'eau en mm 10 82 5 16 65 130
~Hen UT 15±2 12±2 ND 6±2
1)100 0/00 vs SMOW -10.6 -4.3 -4.0 -5,5 -7,9 -8,7
1)LH 0/00 vs SMOW -76.6 -25.8 -22.0 -38.3 -54,0 -56,1
*
resultats communiques en 1997ND : non determine (volume insuffisant)
Sept. Oct. Nov. Dec
96E578 96E579 96E580 96E581
65 38 125 55
13±2 10±2 5±2 12±2 -9.6 -7.4 -9,0 -8,9 -66.1 -48.0 60.8 -63.5
Banque nationale de donnees isofopiques
4.1.2. Pluviometre de Brest.
Le pluviometre de Brest a ete instalIe le ler avri11996.
Les resultats obtenus it ce jour sont les suivants :
Parametres Avri! Mai Juin Juil. Aoot
Rq : en raison de problemes techniques, les pluies de juin et juillet ant ete regroupees en un seul echantillon.
*
resultats communiques en 19974.1.3. Pluviometre de Thonon-Ies-Bains.
Cette chronique est geree par le CRG, Univ. Pierre et Marie Curie.
Les resultats obtenus it ce jour concement les mesures en 180 et tritium it l'echelle mensuelle depuis 1963 jusqu'it aujourd'hui. L'ensemble des resultats est fourni it I'AlEA, ces donnees seront integrees dans la base.
Banque nationale de donnees isotopiques
4.2. ETAT DE CHARGEMENT DU FICHIER DES DONNEES ISOTOPIQUES DES POINTS D'EAU
La saisie des donnees s'est effectuee au niveau du fichier des analyses isotopiques du laboratoire des isotopes du BRGM. Les analyses sont saisies sous Excel-Windows, pour transfert sur une base de donnees ACCESS, et dans un dernier temps sur le systeme ORACLE.
Le probleme le plus crucial actuellement est I'absence de georeferencement de ces donnees dans le fichier du laboratoire.
La seconde etape qui va suivre la saisie des donnees brutes va etre l'identification des coordonnees geographiques pour chacune des donnees.
Le tableau 5 presente les parametres pris en compte au niveau de la saisie des donnees du fichier d'analyses.
En annexe 4, est presente un exemple du fichier de saisie du laboratoire.
Etat de chargement actuel du fichier sous Excel:
Rubriques Nombre
Banque nalionale de donnees isolopiques
TABLEAU 5
LlSTE DES PARAMETRES PRIS EN COMPTE POUR LA SAISIE DES PARAMETRES
DANS LE FICHIER D'ANALYSES DU LABORATOIRE BRGM.
Rubriques Comph:ment d'information sur les rubriques Denomination nom de I'echantillon transmis au laboratoire
Indice de classement WBSS
national
Nature source, puits, pluie, forage
Region it decaut du numero BSS
Departement it decaut du numero BSS
Commune le plus souvent non connue de fayon precise Lieu-dit
Zone Lambert
Coordonnee Lambert X Coordonnee Lambert Y Altitude Z
nom du demandeur de pour permettre d'identifier le point d'eau dans la seconde
l'analyse etape d'identification
proprietaire, gestionnaire parametres jamais renseignes dans le fichier utilisation ouvrage parametre jamais renseigne dans le fichier aquifere parametre jamais renseigne dans le fichier date de preievement
mode de prelevement date d'analyse
laboratoire d'analyse
ref. interne laboratoire reference de l'echantillon au sein du laboratoire code d'acces donnee appartenant au domaine public ou prive 180 %0 vs SMOW
incertitude mesure
validation controle qualite sur la validite du resultat et sa coherence 2H%ovs SMOW
8anque nationale de donnees isotopiques
TABLEAU 5 (suite)
Rubriques (suite) Complement d'information sur les rubriques (suite) l3C(CITD) %0 vs PDB
incertitude mesure validation
l3C (C02) %0 VS PDB incertitude mesure validation
34S (S04) %0 vs CDT incertitude mesure validation
34S (sulfure) %0 vs CDT incertitude mesure validation
180(S04) %0 vs SMOW incertitude mesure validation
87Sr/86Sr
incertitude mesure validation
analyses chimiques lorsqu'une analyse chimique a ete effectuee simultanement
ref. rapport associe . reference du rapport ou de la publication associee
Banque nationale de donnees isotopiques
5. Connexion avec I 'ONQES et les autres bases
Le travail realise cette annee a permis de mettre en evidence l'absence de georeferencement de l'ensemble des donnees isotopiques existantes sur le territoire national. En effet, l'absence de georeferencement est egalement presente pour les autres laboratoires nationaux.
Pour les analyses qui concement les eaux minerales, il sera aise d'identifier les points d'eau en utilisant l'inventaire des sources d'eaux minerales en France. L'informatisation des donnees publiques de cet inventaire, souhaitee par le ministere de l'Industrie et de la Recherche, a demarre des 1985, avec l'etablissement du logiciel BDETM (Base de Donnees sur les Eaux Thermo-Minerales), des 1989, logiciel gere par le BRGM et la DRIRE Rh6ne-Alpes, Division des eaux thermo-minerales.
Pour les autres points, il faudra,
a
partir des rapports ou publications associes, retrouver les points d'eau, les identifier et/ou les enregistrer sous un indice de classement national.La derniere etape sera de codifier ces points d'eau, pour les eaux souterraines, par rapport
a
la codification des systemes aquiferes et des domaines hydrogeologiques du territoire national, codification basee sur celle elaboree par Margat (1976).Une fois que l'ensemble des analyses sera codifiee dans les differents systemes, la connexion avec I'ONQES pourra s'effectuer.
Banque nationa/e de donnees isotopiques
Conclusion
Le projet demarre cette annee a pour objectif la constitution d'une banque nationale des donnees isotopiques dans le domaine de l'eau.
Cette banque de donnees isotopiques regroupe d'une part un suivi pluriannuel de chroniques meteoriques sur le territoire national, d'autre part la saisie des donnees de base, afin de pouvoir utiliser les techniques isotopiques pour les investigations hydrogeologiques, ceci afm de permettre une meilleure connaissance de la ressource en eau souterraine.
Ce programme national necessite une collaboration impliquant l'ensemble des laboratoires nationaux realisant des analyses isotopiques. Le programme 1996 concemait la mise en place des chroniques meteoriques complementaires sur le territoire et le demarrage de la saisie des donnees du laboratoire du BRGM. Ceci a permis egalement la constitution des parametres d'entree necessaires
a
I'elaboration de la structure de la base de donnees.Le suivi des chroniques meteoriques du territoire constitue une etape primordiale dans la connaissance de la fonction entree, et un referentiel national dans le cadre du programme de suivi international mene par l'AIEA, et l'OMM.
La saisie des donnees isotopiques sur les points d'eau (sources, forages, pluies ponctuelles, eaux de surface), dans chaque laboratoire, dans le domaine public, constitue une seconde etape qui necessite I'integration de ces donnees dans un systeme de georeferencement et de codification nationaux.
A terme, cette banque accessible aux utilisateurs par un systeme de base de donnees informatisee constituera un outil essentiel dans le cadre des investigations hydrogeologiques, pour une meilleure connaissance des aquiferes et une gestion active de la ressource en eau.
Banque nationaie de donnees isotopiques
BibJiographie
AIEA (1969) - Environmental Isotope Data N°1 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1953-1963). Technical Reports Series n096.
AIEA (1970) - Environmental Isotope Data N°2 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1964-1965). Technical Reports Series nOl17.
AIEA (1971) - Environmental Isotope Data N°3 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1966-1967). Technical Reports Series n0129.
AIEA (1973) - Environmental Isotope Data N°4 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1968-1969). Technical Reports Series nO 147.
AIEA (1975) - Environmental Isotope Data N°5 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1970-1971). Technical Reports Series n0165.
AIEA (1979) - Environmental Isotope Data N°6 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1972-1975). Technical Reports Series n0192.
AIEA (1981) - Statistical Treatment of Environmental Isotope Data in Precipitation.
Technical Reports Series n0206.
AIEA (1983) - Environmental Isotope Data N°7 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1976-1979. Technical Reports Series n0226.
AIEA (1986) - Environmental Isotope Data N°8 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1980-1983). Technical Reports Series n0264.
AIEA (1990) - Environmental Isotope Data N°9 : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1984-1987). Technical Reports Series n0311.
AIEA (1992) - Statistical Treatment of Environmental Isotope Data in Precipitation.
Technical Reports Series n0331.
AIEA (1994) - Environmental Isotope Data N°lO : World Survey of Isotope Concentration in Precipitation (1988-1991). Technical Reports Series n0371.
Banque nationale de donnees isotopiques
Chery L., Dusseau P., Sourisseau B. (1994) - Diagnostic de l'accroissement de la salinite des nappes profondes de l'Eocime moyen en Gironde. Programmes de la Communaute urbaine de Bordeaux (CUB) et du Fonds national de Developpement de l'Assainissement de l'eau (FNDAE). Rapport BRGM R37998 56 p.
Chiesi F., Landreau A., Rambaud D. (1992) - Evolution des teneurs en nitrate, 1991, ancien captage de Cloyes-sur-Marne, Marne. Rapport BRGM R 34941,71 p.
Chiesi F. (1993) - Transfert et epuration dans la zone non saturee de la craie en Champagne: etude de quelques cas concemant les nitrates et l'atrazine. These Univ.
Reims, 200 p.
Daum J.R., Bakalowicz M., Chery L. et Longin G. (1996) - Methodes et moyens de contr6le des biseaux sales dans les aquiferes littoraux. Rapport BRGM R38847, 77p.
Margat, 1976 - Carte et catalogue des principaux systemes aquiferes du territoire franyais. Rapport BRGM 76 SGN 531 AME.
Banque nafionaie de donnees isofopiques
1. Estimation des vitesses de transfert dans la zone non saturee.
Contexte : etude realisee par le Conseil Regional Champagne-Ardenne relaye par l'Agence Regionale recherche-developpement (ARRD) et allocation MR.T (these realisee au BRGM, SGR Champagne-Ardennes). Ref. : Chiesi, Landreau et Rarnbaud (1992) ; Chiesi (1993).
Nature de I'etude : Etude du transfert et de l'epuration dans la zone non saturee (ZNS) de la craie en Champagne de deux polluants (nitrates et atrazine).
Nature des outils isotopiques utilises:
- 3H, tritium, pour permettre de calculer une vitesse moyenne de transfert dans la zone non saturee crayeuse,
15N des nitrates, pour origine des nitrates et egalement estimation indirecte des vitesses de transfert.
Conception et dimensionnement de I'etude :
Douze sondages echantillonnes ont ete realises dans la ZNS et I'eau contenue dans la matrice des echantillons crayeux a ete analysee (N03, o15N, Cl, S04, tritium, atrazine). La comparaison de profils successifs espaces dans le temps d'une dizaine d'annees environ (entre 1982 et 1992), a permis de suivre I'evolution de fronts de nitrates en transferts vers la nappe. En utilisant un modeJe de type piston, en calculant les pluies efficaces avec un bilan de type Thornwaite et une ETP de Turc, il est alors possible d'estimer l'importance de ces transferts. Les stocks nitriques presents dans la ZNS au-dela de la zone radiculaire, ne semblent pas diminuer au cours de leur transfert vers la nappe.
Banque nafionale de donnees isofopiques
Principaux resultats et conclusions:
Depuis 1982, les profils nitrates et chlorures montrent la presence d'un pic unique vers 3-4 m de profondeur. L'origine de ce pic (N03 = 216 mg/I et Cl = 251 mg/I) semble liee it la fertilisation agricole (engrais organiques et mineraux). Le profil tritium realise sur une parcelle en octobre 1991 jusqu'it 20 m de profondeur montre 2 pics it 6 m (105 UT) et it 13 m (60 UT). Ces deux pics ne peuvent etre mis en relation avec essentiellement calcaire du substrat (ce ne serait pas le cas en milieu argileux) ; ainsi, on peut situer dans le profil nitrates, la date du defrichage de la parcelle en 1972. Ces valeurs coincident avec celIes obtenues par les modeles hydrodynamiques, de 0.3 it 0.75 m/an.
2. Utilisation des isotopes pour la mise en evidence de biseau sale
Les techniques isotopiques peuvent etre utilisees dans le cas de problematique de biseaux sales dans les aquiferes littoraux (Methodes et moyens de controle des biseaux sales dans les aquiferes littoraux, rapport BRGM 38847, nov.1996, rapport realise pour le Ministere de l'Environnement, rapport Service Public realise pour le Ministere de I'Environnement).
Les exemples presentes sont pris dans la nappe de la Crau, I'aquifere plioquaternaire du Roussillon.
3. Utilisation des isotopes pour origine de la salinite des eaux.
Origine de la salinite dans la nappe de I'Eocene moyen en Gironde.
Contexte programme de recherche service public sur la salinite verticale de la nappe de I'Eocene moyen en Gironde (Agence de I'eau Adour Garonne, DRIRE Aquitaine, DDAF Gironde, Communaute Urbaine de Bordeaux), maitrise d'oeuvre : BRGM Aquitaine Ref. rapport BRGM R3 7998, 1994.
Banque nationaie de donnees isofopiques
Nature de I'etude : Dans le cadre des programmes de la Communaute Urbaine de Bordeaux (CUB) et du Fonds National de developpement de l'Assainissement et de l'Eau (FNDAE), un diagnostic de l'accroissement de la salinite des nappes profondes de l'Eocene moyen en Gironde etait demande. L'objectif etait de precis er les origines des teneurs elevees en ions sulfates et fluor dissous dans l'eau, au sein du domaine mineralise, identifie le long de la Garonne, depuis le Nord de Bordeaux jusqu'it Marmande (Cl de 50 it 200 mg/l, S04 de 250 it 680 mg/l, F de 1.5 it 3 mg/l).
Nature des outiIs isotopiques utilises:
- 14C pour estimer l' "age" des eaux du domaine mineralise,
- 34S des sulfates pour permettre de definir l'origine des sulfates dissous.
et chimie des eaux (rapports Br/Cl).
Conception et dimensionnement de I'etude :
Le domaine mineralise est situe entre les deux axes de drainage de la Dordogne et de la Garonne. Plusieurs hypotheses objectives sur cette zone mineralisee pouvaient etre avancees:
I. invasion marine actuelle ou ancienne ;
2. zone de confinement (ancienne ligne de rivage, eaux residuaires marines) ; 3. transfert par drainance de niveaux plus mineralises;
4. apport de flux de matieres minerales dissoutes ;
5. stratification verticale au sein de l'Eocene moyen de la qualite des eaux.
Une vingtaine de points d'eau ont ete analyses, au sein du domaine mineralise.
Principaux resultats et conclusions:
Les ages obtenus, par la datation par le carbone-14, calcules it partir des modeles de correction de l'activite initiale, vont de 6 000 ans pour un forage situe proche des aires de recharge, de 20 000 it 30 000 ans pour les forages un peu plus eloignes des zones d'affleurement, et vers l'aval, plus de 30 000 ans. Les eaux prt!levees dans la nap pe de l'Eocime captive
a
I'interieur du domaine mineralise semblent avoir des temps de residence tres longs dans I' aquifere. La mineralisation des eaux de l'Eocene moyen est totalement independante de leur age. Il n'existe aucune relation entre l'age des eaux, l'enrichissement en carbone-13, et la profondeur du forage, l'epaisseur crepinee, le facies geologique.Les resultats obtenus it partir des teneurs isotopiques des sulfates dissous montrent que la composition isotopique mesuree dans le sulfate dissous de l'eau des forages les plus mineralises peut etre obtenue par le lessivage de depots d'age triasique. Les teneurs isotopiques ne correspondent pas it celles des sulfates marins actuels. L'hypothese I peut etre exclue.
Banque nationale de donnees isotopiques
Les rapports Br/Cl ont ete utilises pour determiner l'origine de la salinite. La mineralisation obtenue dans les eaux des forages etudies dans le domaine mineralise peut etre expliquee par une dilution par des eaux meteoriques d'une saumure mixte. Les conditions de sedimentation au cours de l'Eocime moyen ont permis l'envahissement des depots par une saumure originelle probablement d'origine triasique.
Depuis, des lessivages et des dilutions par des eaux meteoriques se poursuivent. Ces phenomi'mes, encore actuels, sont d'autant plus rapides que les zones d'affleurement, les gradients de nappe et les axes de drainage en milieu "ouvert" sont proches. Ils sont beaucoup plus lents au centre du bassin, en milieu confme, eloigne des affleurements et des axes principaux de drainage, c'est-a-dire dans le domaine mineralise. Cette dynamique preexistante est localement perturhee par de multiples variations des structures, des facies geologiques, d'echanges lateraux et verticaux d'origines et de compositions diverses.
Dne aide a pu ainsi etre proposee pour ameliorer la qualite des eaux par la conjonction de deux actions: surpomper le domaine mineralise pour extraire les eaux de mauvaise qualite chimique, diminuer lateralement les pomp ages pour activer les arrivees d'eau de dilution.
Banque nationale de donnees isotopiques
Banque nationa/e de donnees isotopiques
BRGM
L'ENTR(PRISE AU SERVICE Df. LA TERRE
SGNfUPE Groupe Hydrosystemes NIR6f : HYDRIL/96/132
Madame, Monsieur,
Orleans, le 10 mai 1996
Dans le cadre de son activite de Service Public, le BRGM a ete charge par le Ministere de I'Industrie de constituer
1. Un fichier des donnees de teneurs en tritium des eaux minerales du territoire franyais.
2. Une banque de donnees isotopiques sur le territoire national.
11.
Fichier des teneurs en tritium des eaux minerales Objectifs:Les teneurs en tritium clans les eaux meteoriques sont en train de decroltre regulierement, depuis la fin des essais thermonucleaires aeriens. Or le dosage du tritium permet d'acceder it deux types d'informations importantes dans le cadre des eaux minerales :
- l'age (au moins approche de l'eau minerale),
- la caracterisation des melanges eventuels clans le sous-sol.
Ces deux informations sont importantes pour permettre de valider les risques de vulnerabilite de la ressource, et estimer le temps de residence et le cheminement au sein de l'aquiIere.
Dans quelques annees, au rythme de decroissance actuel (vidange progressive du reservoir stratospherique du tritium artificiel rejete lors des essais), on retrouvera dans les precipitations atrnospheriques les valeurs du bruit de fond d'avant 1953, et celte methodologie deviendra inutilisable.
Il importait donc de lancer, sur l'ensemble des eaux minerales en France, une campagne d'acquisition de nouvelles donnees, en complement du recueil de donnees acquises lors de precedentes campagnes
8anque nafionaie de donnees isofopiques >
Deroulement du programme:
Ce progranune qui porte sur trois ans et qui a deDute en 1995 avec la collecte des donnees de la region Auvergne (63 analyses ont ere effecruees sur les sources de cette region), doit permettre la constitution d'un fichier exhaustif sur i'ensemble des eaux minerales du territoire national.
II se deroule en plusieurs etapes : - compilation des donnees existaotes,
- identification des sites ou des sources pour lesquels une analyse complementaire peut etre opportune, - echantillonnage et analyse de ces sources.
12.
Une ban que de donnees isotopiques sur le territoire nationalObjectif :
Le principal objectif de cette banque est la collection systernatique de donnees de bases, afin de determiner les variations temporelles et spatiales des isotopes de i'environnement, pour une utilisation des techuiques isotopiques pour les investigations hydrogeologiques (inventaire et connaissance de la ressource, planification et gestion).
Deroulement du programme:
Dans le cadre de cette action, deux types de collecte de donnees sont prevus :
- Le suivi isotopique des pluies sur deux sites, Orleans-la-Source (45) et Brest (29), it i'echelle mensuelle, en complement de la chrouique existante de Thonon-Ies-Bains (74), afin d'avoir un referentiel de la fonction entree des aquiferes plus etendu sur le territoire.
- La collecte de i'ensemble des donnees isotopiques (isotopes de i'eau : oxygene-18, deuterium, tritium ;
- La collecte de i'ensemble des donnees isotopiques (isotopes de i'eau : oxygene-18, deuterium, tritium ;