Modélisation du fonctionnement des nappes d’eau souterraines dans le sud des Charentes : actualisation et évolution du modèle

Qu’est-ce qu’un modèle et pourquoi en construire ?
La modélisation hydrogéologique permet de représenter schématiquement le comportement des nappes   souterraines. On commence par construire le modèle géologique, représentant les formations géologiques qui contiennent des aquifères   et celles qui sont imperméables et font barrage à l’écoulement de l’eau.
L’étape suivante est de renseigner les paramètres hydrodynamiques des aquifères  , comme la vitesse à laquelle l’eau s’écoule dans une roche et la quantité d’eau libre que peut contenir une roche.
Le modélisateur fait ensuite fonctionner le modèle sur une période donnée et tente de reproduire le comportement observé des aquifères   et des rivières.

Le modèle ainsi construit permet de faire des simulations diverses : tester de nouvelles répartitions des prélèvements, de nouvelles conditions climatiques, estimer les échanges entre les nappes   et le(s) rivière(s), etc.

Le modèle du Crétacé du sud des Charentes
Le sud des Charentes est constitué des terrains géologiques du Crétacé (Secondaire), représenté principalement par des formations calcaires.
L’eau contenues dans les aquifères   circulent dans des roches calcaires parfois karstifiées. Les terrains sont affectés par des déformations, de grands plis : on peut observer l’anticlinal   de Jonzac et le synclical de Saintes sur l’emprise du modèle.

Dans les années 2000, le BRGM Poitou-Charentes a construit un premier modèle du Crétacé du Sud des Charentes.
Au fil des années, le BRGM a précisé la représentation des aquifères   dans la modélisation, ajoutant des nappes   d’eau, la prise en compte des échanges nappe  -rivières ou les données météorologiques utilisées par exemple.

En 2017, avec l’Agence de l’eau Adour-Garonne et le Syndicat mixte du bassin   de la Seudre, le BRGM entreprend une grande actualisation et évolution du modèle :

• Passage à la maille de calcul hydrogéologique de 500 mètres de côté ;
• Meilleure représentation de la géologie : séparation de la couche du Cénomanien en trois couches : Cénomanien calcaire, éponte imperméable et Cénomanien sableux/détritique   ;
• Meilleure représentation des rivières et des échanges nappes  -rivières et ajout de cours d’eau ;
• Meilleure prise en compte des différents comportements des nappes   avec l’extension de la période simulée de 2000-2008 à 2000-2018, ce qui permet de rencontrer de nouveaux évènements climatiques ;
• Meilleure représentation de l’étiage   avec un pas de temps de calcul plus court de mai à août.

Quelques chiffres…
Le modèle actualisé simule donc actuellement

• 11 couches géologiques dont 5 couches aquifères  ,
• 19 années et leur météo associée,
• 2800 points de prélèvements en eaux souterraines   et 800 points de prélèvements ou de rejets en eaux de surface,
• 58 piézomètres et 6 stations de mesure du débit des cours d’eau.

À quoi va servir le modèle « Crétacé » ?
Dans le cadre de l’actualisation, le BRGM a réalisé des simulations permettant d’estimer l’influence de l’activité humaine sur les cours d’eau et les nappes   souterraines, en comparant par exemple une simulation avec tous les prélèvements intégrés au modèle et une simulation sans aucun prélèvement  .

Le modèle est en cours d’utilisation pour une étude sur les possibilités de prélèvements en été et en hiver sur le bassin   de la Seudre.

D’autres études vont être lancées concernant la simulation de l’impact du changement climatique sur les eaux souterraines   et les cours d’eau sur différents bassins versants.

Le rapport est consultable ici.