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== Introduction  ==

Le recours préférentiel aux eaux souterraines par rapport aux eaux de surface pour l’alimentation en eau potable (AEP) est motivé par de multiples critères tels que leur protection vis-à-vis de la surface et leurs volumes exploitables. Le choix d’une ressource hydrogéologique n’est jamais un acte anodin, il mérite toujours une étudie sérieuse. L’exploitation des eaux souterraines se traduit par une succession d’étapes progressives, depuis la prospection des ressources en eau, en passant par leur exploitation et enfin leur gestion. 

== <br>'''Prospection et évaluation des ressources'''  ==

Au début du 21e siècle, l’heure n’est pas plus, en France métropolitaine, à la prospection proprement dite pour découvrir de nouvelles nappes d’eau souterraine encore inconnues. En revanche, l’évaluation est une démarche toujours inachevée dans la mesure où la notion de ressource souterraine est évolutive et interactive, avec le fonctionnement naturel de l’hydrosystème, d’une part et avec les exploitations et les aménagements d’autre part.<br>La prospection hydrogéologique moderne, en tant qu’action sur le terrain dans un pays doté d’une bonne infrastructure géologique (cartes et banques de données) peut se limiter à deux activités majeures&nbsp;: le choix d’un aquifère cible et l’évaluation de la ressource. 

== <br>'''Choix d’un aquifère cible'''  ==

Il est assujetti à des effets d’échelle, dépendants de la taille du réseau, de la population à desservir, des distances de transport de l’eau économiquement acceptables, en relation avec le débit de la ressource. Le choix d’une cible pour un projet AEP est étroitement conditionné par l’interaction entre la nature des aquifères et l’importance de la demande. Au plan qualitatif également, il est nécessaire de s’assurer de la potabilité de l’eau. 

== <br>'''Evaluation de la ressource'''  ==

Elle doit s’appuyer sur la connaissance des caractéristiques propres à l’écoulement (transmissivité T) et à l’emmagasinement (coefficient d’emmagasinement S). Ces deux grandeurs gouvernent le régime des aquifères par les fonctions dites de flux (T) et de stock (S). Dans la pratique, elles sont obtenues par l’interprétation des pompages d’essai. 

== <br>'''Choix du site de captage'''  ==

Lorsqu’un aquifère cible a été évalué et retenu, le choix du site de captage revêt divers aspects&nbsp;: 

*dans les aquifères sédimentaires, on s’attache à prospecter (géophysique) les zones épaisses et perméables, potentiellement les plus productrices&nbsp;; 
*dans les aquifères hétérogènes, l’examen de photographies aériennes permet de repérer les zones les plus prometteuses (zone fracturée).

La question majeure qui devrait être traitée avec encore plus d’attention que la productivité d’un forage sur le site, est la sécurité de la future exploitation vis-à-vis de la qualité de l’eau. Une ressource ne vaut que par sa qualité et la pérennité de celle-ci. 

== <br>'''Ouvrages d’exploitation des eaux souterraines<br>''' ==

Une fois la prospection et l’évaluation des ressources en eaux souterraines réalisées, les modalités de leur exploitation dépendent étroitement des types hydrogéologiques d’aquifères.<br>

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=== '''''Choix du type d’ouvrage'''''  ===

On peut exploiter les eaux souterraines soit de manière ponctuelle, à leur émergence, grâce au captage de sources, soit par des puits et des forages repartis sur la surface du territoire sus-jacent aux aquifères choisis (illustration 1)&nbsp;: 

*le captage de sources est la méthode la plus ancienne, bien qu'elle puisse encore faire l’objet de perfectionnements techniques&nbsp;; 
*les puits, jadis creusés à la main, à l‘aide de pics, par des puisatiers, notamment dans les roches consolidées (craie, grès, partie superficielle altérée, des granites), sont à peu près tombés en désuétude&nbsp;; 
*le forage est l’ouvrage moderne le plus répandu pour l’exploitation des eaux souterraines, ce terme générique correspondant à de nombreuses techniques de réalisation.

[[Image:06_01.jpg|center|thumb|442px|06 01]]<br>'''Figure&nbsp;1&nbsp;:''' ''Types d’ouvrages de captage (source&nbsp;: Les eaux souterraines, JJ. Collin, 2004, BRGM)<br>''


=== '''''Ingénierie du forage d’eau<br>''''' ===

Parmi les travaux de l'hydrogéologue-conseil, notamment après avoir déterminé les implantations les plus favorables, l'ingénierie du forage d'eau tient un rôle important, qui comporte l'exécution de nombreuses tâches (rédaction du cahier des charges, suivi de la perforation, élaboration et supervision du programme des pompages d’essai, …).<br>

== <br>'''Instruments techniques pour la gestion'''  ==

=== '''<br>'''''<b>Représentation des données et des connaissances</b>''  ===

Pour gérer des ressources en eau souterraine, il est nécessaire, en premier lieu, de connaitre les formations qui la contiennent. C’est la partie géologique de l’hydrogéologie&nbsp;: elle présente un aspect descriptif, mais également géométrique. Divers documents sont produits&nbsp;: les informations ponctuelles, les cartes et les coupes, ainsi que des commentaires synthétiques sur les terrains décrits, peuvent être rassemblés dans un système d’information géographique spécialisé qui constitue l’outil de l’avenir pour une documentation sur les eaux souterraines. 

=== <br>'''''Suivi des eaux souterraines'''''  ===

Les données hydrauliques évolutives (niveaux et flux) et qualitatives sont obtenues grâce à différents suivis&nbsp;: 

*les piézomètres (Illustration 2)&nbsp;: de simples forages non exploités ou d'anciens puits domestiques, dans lesquels on mesure la profondeur de la surface libre de la nappe, peuvent jouer le rôle de piézomètres. 
*le réseau piézométrique&nbsp;: l'information fournie par un seul piézomètre n'a, le plus souvent, que peu de valeur intrinsèque, aussi associe-t-on ces ouvrages dans le cadre de réseaux. 
*le jaugeage des sources&nbsp;: la connaissance du flux sortant d'un système aquifère est au moins aussi importante que celui de la pression ou du stock d’eau présent dans celui-ci, indiqué par le niveau piézométrique. 
*la mesure des débits pompés&nbsp;: ce genre de données relève à la fois du domaine technique et du domaine économique (exploitants, captage AEP, prélèvements industriels). 
*le suivi de la qualité&nbsp;: alors que le suivi quantitatif peut être réalisé grâce à un nombre relativement limité de points d'observation, le suivi qualitatif est plus exigeant car la représentativité d'un échantillon d'eau dépend de nombreux facteurs (la direction, la vitesse d'écoulement, la dispersion).

[[Image:06_02.jpg|center|thumb|415px|06 02]]<br>'''Figure&nbsp;2&nbsp;: '''''Installation du matériel pour le suivi de nappe sur un piézomètre<br>''
 

=== '''''Outils de synthèse et de prévision<br>''''' ===

Compte tenu des temps de réaction propres à chaque système et de l'importance des investissements d’infrastructure (puits, réseaux...), toute décision doit anticiper sur les comportements des nappes pour plusieurs années. La prévision requiert des outils aptes à représenter la réaction des systèmes à des influences nouvelles, on distingue deux types de modèles&nbsp;: 

*les modèles globaux ou «&nbsp;boîte noire&nbsp;»&nbsp;: ce sont des méthodes mathématiques du traitement de l‘information/du signal qui permettent de réaliser des prédictions sur la réponse d'un système soumis à une ou plusieurs influences. Par exemple, connaissant les précipitations, on peut prédire le niveau d’une nappe en un point choisi, ou encore la teneur d'une source en nitrates&nbsp;; 
*les modèles numériques&nbsp;: il s’agit des logiciels de simulation de nappes (Illustration 3), dont les traitements numériques sont variés. Ils permettent de reproduire les modalités de fonctionnement d'une nappe. Les distorsions observées entre terrain et modèle suscitent en général un retour aux données et l'on considère qu'un modèle est finalement plus un outil de réflexion et de dialogue qu'un instrument.<br>

[[Image:06_03.jpg|center|thumb|318px|06 03]]<br>''' Figure 3:''' ''Trajet des lignes de courant, simulation d’un doublet géothermique (source&nbsp;: BRGM/EAU)<br>''

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== '''Aspects socio-économiques de la gestion des eaux souterraines<br>''' ==

=== Gérer les eaux souterraines<br> ===

Gérer, c’est administrer, à des fins socio-économiques, en vue du profit ou de la conservation du patrimoine. Appliqué aux eaux souterraines, le terme peut paraitre ambitieux, car on ne dispose pas souvent de réels moyens d'action sur l’objet à gérer, l'aquifère et son contenu.<br>Dans le domaine public, on qualifie de gestion, essentiellement, des mesures de type règlementaire (interdiction, autorisation, restriction de certains droits) ou financier (incitation positive ou négative, par le jeu des subventions et des redevances). On distingue plusieurs échelles de gestion&nbsp;: 

*la gestion des forages&nbsp;: un forage est beaucoup plus qu’un simple trou creusé dans les roches pour y puiser de l'eau, ses installations sont sujettes à diverses pathologies et au vieillissement, il est nécessaire d'équiper les forages d’un minimum d’appareils de contrôle, 
*la gestion de nappe ou de système aquifère&nbsp;: dans le domaine spatial, le système aquifère, concept hydrodynamique, s’est imposé comme une entité technico-administrative pertinente pour la gestion, 
*concepts hydrogéologiques pour la gestion&nbsp;: les aspects qualitatifs, légitimement préoccupants et officiellement contraignants (respect des normes), tiennent évidemment le premier plan, mais sont rarement dissociables des aspects quantitatifs, dont ils dérivent parfois.<br>


=== '''''Traduction politique des aspects socio-économiques<br>''''' ===

L'eau contenue dans les aquifères est à la fois un milieu naturel et une ressource économique&nbsp;: cette dualité, génératrice de conflits d'intérêt, rend la gestion singulièrement complexe du point de vue politique. Face aux enjeux économiques, politiques, sociaux, sanitaires et environnementaux d'une ressource aussi vitale que les eaux souterraines, les axes d’action suivants demeurent consubstantiels&nbsp;: 

*conserver et améliorer la connaissance des systèmes aquifères&nbsp;; 
*mettre en œuvre les réseaux et les supports d’information (base de données) sur la quantité et la qualité&nbsp;; 
*favoriser la communication, l‘information et la concertation entre les différentes catégories d'usagers&nbsp;; 
*donner aux usagers de véritables responsabilités, en faire des acteurs de l'eau.<br>


=== Bibliographie ===

''Ce document est une synthèse de l’ouvrage, «&nbsp;Les eaux souterraines, connaissance et gestion&nbsp;», JJ. Collin, Edition BRGM, 2004.<br>''<br />
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'''BRGM, synthèse réalisée par[[Utilisateur:Thomas Klinka|Thomas Klinka]] 24 juin 2012 à 15:25 (CEST)<br><br />'''
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[[Catégorie:Ressources_en_eau_souterraine]]
[[Catégorie:Eaux_souterraines]]