Données ponctuelles sur les points d’eau

Coupes géologiques et technique de points d’eau

Pour accéder aux coupes géologiques et techniques réalisées dans le cadre du SIGES Rhin-Meuse et de la BRAR , vous pouvez cliquer sur le lien suivant « Carte des points d’eau ayant fait l’objet d’une coupe géologique et technique SIGES Rhin-Meuse ».

Pour accéder aux fiches BSS EAU des points d’eau du SIGES Rhin-Meuse, vous pouvez cliquer sur le lien suivant « Carte des points d’eau de BSS EAU ».

Les données ponctuelles, sur les points d’accès à la nappe du SIGES Rhin-Meuse, comprennent les descriptions de coupes techniques et géologiques des ouvrages, les mesures de piézométrie et les résultats de pompages d’essai.

Un travail de collecte, d’analyse de données et de saisie informatique est réalisé chaque année sur une sélection de points d’eau ; il s’agit, selon leur disponibilité, de données techniques d’équipements des points d’accès, de résultats de pompages d’essai, de coupes hydrogéologiques, de mesures de débit naturel et de piézométrie. Ces informations sont notamment issues des rapports de travaux des forages, des rapports d’établissement des périmètres de captages d’eau potable et des rapports d’étude de service public du BRGM . Parmi tous les points d’eau répertoriés dans le bassin , les points d’eau des réseaux de surveillance qualité ont été sélectionnées par l’Agence de l’Eau pour être traités en priorité. Pour chacun des points étudiés ont été attribués les codes des entités hydrogéologiques ( BDLISA ) et des masses d’eau captées. Le mode de gisement de la nappe (libre, captif, semi captif ou artésien) a aussi été déterminé pour ces points.

La profondeur d’eau rencontrée lors de la création d’un ouvrage est une information stockée dans la Banque du sous-sol ( BSS ) mais qui est également consultable via l’espace cartographique et mise à la disposition des différents utilisateurs. Les bureaux d’études, les entreprises travaillant dans la géothermie et l’installation de pompes à chaleur ainsi que les particuliers peuvent s’appuyer sur ces données pour avoir des renseignements et mener à bien leurs différents projets.

En juillet 2022, le bassin Rhin-Meuse dispose de 49 520 ouvrages référencés comme points d’eau dans la BSS .

Dans le cadre du programme BRAR , des travaux de recherche d’information et de mise à jour de ce type de donnée ponctuelle ont été menés et continueront de l’être, dans un souci d’amélioration permanente de la connaissance sur l’ aquifère rhénan.

Au 1^er juillet 2022, l’Alsace disposaient de 27 123 ouvrages référencés comme points d’eau dans la BSS . Finalement parmi ces ouvrages, 9 423 présentent des profondeurs d’eau. Plus de la moitié de ces précieuses informations ont été collectées dans le cadre des programmes BRAR .

Répartition des points d’eau BRAR – état janvier 2017 (Brugeron, Région Alsace - Programme BRAR 2015-2016)

(Brugeron, BRGM , Région Alsace - Programme BRAR 2015-2016)

La mise en forme de ces données se traduit essentiellement par la réalisation de coupes géologiques et techniques de l’ouvrage accompagnée d’information telles que la profondeur d’eau rencontrée lors de la création de l’ouvrage voire les résultats de pompages d’essai. Un exemple de fiche d’ouvrage renseignée dans le cadre de l’exercice 2012 du programme BRAR est proposé ci-dessous.

Exemple de coupe géologique et technique BRAR de l’ouvrage 01988X0019/F situé à Schirrhein

BRAR © Région Alsace, 2009

En juillet 2023, les documents "coupes géologique et technique" totalisent 1 206 enregistrements réparties sur l'ensemble du bassin Rhin-Meuse:

Depuis le début du programme BRAR , 703 ouvrages réparties sur l'aire de la nappe d'Alsace et des secteurs limitrophes associés (Pliocène d'Haguenau et Sundgau) ont fait l'objet d'une mise en forme de leurs données géologiques techniques et hydrogéologiques.
Depuis 2009, dans le cadre du SIGES RMOV puis du SIGES Rhin-Meuse, 503 ouvrages réparties sur le bassin Rhin-Meuse hors de l'aire de la nappe d'Alsace ont fait l’objet d’une fiche renseignée avec leurs données géologiques, techniques et hydrogéologiques.

Exemple de coupe géologique et technique SIGES Rhin-Meuse de l’ouvrage 01405X0205/IPA3 situé à Morsbach

BRGM

Bibliographie

Giuglaris E., Schomburgk S. , Tissoux H. , Urban S. (2019) - Programme 2017-2018 de développement de la Banque Régionale de l’ Aquifère Rhénan ( BRAR ) - Rapport final. BRGM/RP-68860-FR
Brugeron A. (2017) – Région Alsace. Banque Régionale de l’ Aquifère Rhénan ( BRAR ). Rapport final sur les travaux réalisés en 2015-2016. Rapport BRGM/RP-66690-FR
Durendeau B. ; Fourniguet G. ; Morel O. ; Nguyen-The D. ; Urban S. ; Vaute L. (2015) - SIGES Rhin-Meuse : constitution du Système d’Information pour la Gestion des Eaux Souterraines du bassin Rhin-Meuse. Rapport final. Rapport BRGM/RP-65107-FR.
Urban S., Boucher J. (2011) – Région Alsace. Banque Régionale de l’ Aquifère Rhénan – Programme 2008-2010. Rapport final BRGM/RP-59978-FR.

Données ponctuelles sur les points d’eau

Inventaire des paramètres hydrodynamiques en Rhin-Meuse

Pour visualiser les points d’eau ayant fait l’objet de pompages d’essai, inventoriés dans le cadre du SIGES Rhin-Meuse, vous pouvez cliquer sur le lien suivant « Carte des pompages d’essai - paramètres hydrodynamiques ».

Les points sont interrogeables et vous permettent d’accéder aux valeurs des paramètres hydrodynamiques ainsi qu’aux différentes fiches du point d’eau.

Pour télécharger ces données à l’intérieur du bassin Rhin-Meuse, au format csv, cliquer sur le lien suivant :
Télécharger les données de paramètres hydrodynamiques

Dans le bassin Rhin-Meuse, plusieurs points d’eau souterraine recensés dans la BSS EAU sont associés à des rapports papiers relatifs à des pompages d’essai. Ces derniers ont permis d’obtenir des valeurs locales de paramètres hydrodynamiques ( transmissivité , perméabilité , coefficient d’ emmagasinement …) qui caractérisent les différents aquifères du bassin .

Ces paramètres permettent de comparer la variabilité spatiale de la productivité de l’ aquifère , notamment en fonction des variations de lithologie qui peut le caractériser (vitesse de circulation des eaux souterraines, et capacité de stockage de l’eau dans la roche).

Depuis la première convention du SIGES Rhin-Meuse (datant de 2009), des travaux de recherche d’information et de mise à jour de ce type de donnée de caractérisation de l’ aquifère sont menés. Ils continueront de l’être, dans un souci d’amélioration permanente de la connaissance sur les aquifères du bassin Rhin-Meuse.

A ce jour, plus de 1400 pompages d’essai réalisés sur des points d’eau situés dans le bassin Rhin-Meuse ont été inventoriés.

Unités des données des paramètres hydrodynamiques téléchargeables au format csv
Nom du champ dans l’entête du fichier	Unité
altitude	m
prof_invest	m
duree_essai	heure
emmagasinement	sans unité
transmissivite	m²/s
permeabilite	m/s
debit_critique	m³/h
debit_specifique	m²/h
debit_max	m³/h
niveau_statique	m
rabattement	m

Inventaire des paramètres hydrodynamiques en Alsace

Pour visualiser les points d’eau ayant fait l’objet de pompages d’essai, inventoriés dans le cadre de la BRAR , vous pouvez cliquer sur le lien suivant « Carte des pompages d’essai - paramètres hydrodynamiques ».
Les points sont interrogeables et vous permettent d’accéder aux valeurs des paramètres hydrodynamiques ainsi qu’aux différentes fiches du point d’eau.

Pour télécharger ces données à l’intérieur de l’emprise de l’ aquifère rhénan, au format csv, cliquer sur le lien suivant :
Télécharger les données de paramètres hydrodynamiques

En Alsace, plusieurs points d’eau souterraine recensés dans la BSS EAU sont associés à des rapports papiers relatifs à des pompages d’essai. Ces derniers ont permis d’obtenir des valeurs locales de paramètres hydrodynamiques ( transmissivité , perméabilité , coefficient d’ emmagasinement …) qui caractérisent l’ aquifère rhénan.

Ces paramètres permettent de comparer la variabilité spatiale de la productivité de l’ aquifère , notamment en fonction des variations de lithologie qui peut le caractériser (vitesse de circulation des eaux souterraines, et capacité de stockage de l’eau dans la roche).

Depuis la première convention BRAR (datant de 1994), des travaux de recherche d’information et de mise à jour de ce type de donnée de caractérisation de l’ aquifère sont menés. Ils continueront de l’être, dans un souci d’amélioration permanente de la connaissance sur l’ aquifère rhénan.

A ce jour, plus de 800 pompages d’essai réalisés sur des points d’eau situés dans l’emprise de l’ aquifère rhénan ont été inventoriés.

Localisation des points d’eau avec pompages d’essai ( BRAR , 2016)

BRGM

Écoulement naturel des eaux souterraines et débits de pompage

Alimentation des nappes d’eau souterraine

Les nappes libres sont principalement alimentées par l’infiltration d’une partie des eaux de pluie qui, compte tenu de l’évapotranspiration, sont surtout efficaces entre les mois d’octobre et d’avril où l’infiltration des eaux est facile. Cependant, dans les aquifères très fissurés, les épisodes pluvieux des mois de printemps et d’été peuvent recharger momentanément les réservoirs aquifères.

La recharge par les pluies provoque la remontée des niveaux des nappes (A) et l’augmentation saisonnière du débit des sources (B) (J.-J. Collin © 2004, modifié 2015)

J.-J. Collin © 2004, modifié 2015, BRGM Éditions
La recharge par les pluies provoque la remontée des niveaux des nappes (A) et l’augmentation saisonnière du débit des sources (B) (J.-J. Collin © 2004, modifié 2015)

Écoulement de l’eau vers la nappe

L’écoulement vertical de l’eau vers la nappe est fonction de la porosité et de la perméabilité du sol, et de la nature et l’épaisseur de la zone non saturée.
La vitesse d’infiltration peut être de l’ordre du mètre par an (Craie de Champagne), d’un mètre par mois ( Calcaire de Beauce), d’un mètre par jour ( alluvion ), et de plusieurs dizaines de mètres à l’heure dans les terrains très fissurés de type karstique.

La capacité des sols à l’infiltration peut être cartographiée d’après l’étude de la densité des réseaux hydrographiques. Cette carte IDPR (Indice de développement et de persistance des réseaux) est consultable dans l’espace cartographique.

Circulation de l’eau dans la nappe souterraine

Entre la zone d’infiltration et l’exutoire (source), l’eau souterraine se déplace dans l’ aquifère par gravité des zones les plus hautes vers les points les plus bas. La surface de la nappe est en pente.
Cette surface piézométrique est révélée par le niveau d’eau mesuré dans les puits et le niveau de la localisation des sources.
Elle permet de déterminer le sens d’écoulement de la nappe .

Exemple de carte piézométrique avec les sens d’écoulement (© J.-J. Collin, Les eaux souterraines)

© J.-J. Collin, Les eaux souterraines, BRGM Éditions
Exemple de carte piézométrique avec les sens d’écoulement (© J.-J. Collin, Les eaux souterraines)

Vitesse d’écoulement de la nappe

La vitesse d’écoulement de l’eau de la nappe est liée à la perméabilité de l’ aquifère , elle-même fonction de la taille de l’interstice ( granulométrie ), de la fissure ou de la cavité, et au gradient . La perméabilité des roches a été étudiée par le savant dijonnais Henry Darcy. En 1856, il découvrit la loi de l’écoulement de l’eau à travers un milieu poreux, appelée loi de Darcy : « le volume débité est proportionnel à la charge et en raison inverse de l’épaisseur de la couche traversée », écrit-il. Plus la couche d’eau est importante, plus celle-ci percole rapidement dans le milieu vers le bas.

La perméabilité ou coefficient de Darcy (K) s’exprime en mètres par seconde. Comme les valeurs sont très faibles, on utilise le système des puissances de 10 (10^-3 m/s).
L’épaisseur de la couche géologique contenant la nappe joue un rôle dans dans son comportement. Le paramètre appelé transmissivité décrit la capacité d’une formation géologique à se laisser traverser par un écoulement. La transmissivité T d’une couche est donc le produit de la perméabilité moyenne K_m par l’épaisseur e de la couche (T=K_m x e).

La vitesse de l’écoulement est liée à la perméabilité de l’ aquifère (© Les eaux souterraines en France, BRGM Éditions (adapté de C. Drogue))

© Les eaux souterraines en France, BRGM Éditions (adapté de C. Drogue)
La vitesse de l’écoulement est liée à la perméabilité de l’ aquifère (© Les eaux souterraines en France, BRGM Éditions (adapté de C. Drogue)).: Exemples de variabilité des temps d’écoulement des eaux souterraines selon les caractéristiques physiques de l’ aquifère (adapté de C. Drogue, 1971)

Suivant la porosité de la roche, seulement une partie de l’eau est récupérable par pompage. Le coefficient d’ emmagasinement décrit une quantité d’eau récupérable et disponible dans l’ aquifère . L’eau piégée et bloquée dans la roche n’est pas récupérable par les pompages.
Le coefficient d’ emmagasinement est le pourcentage du volume d’eau divisé par le volume du terrain.
La perméabilité , la transmissivité et le coefficient d’ emmagasinement sont des paramètres hydrodynamiques.

Le débit de pompage d’eau dans un forage dépend des paramètres hydrodynamiques

Le débit de pompage d’eau dans un forage va dépendre des paramètres hydrodynamiques et de l’équipement du forage . Lors d’un pompage, le niveau d’eau de la nappe descend dans le forage et provoque un cône de rabattement. Ce rabattement et la zone d’influence varient en fonction des paramètres hydrodynamiques, du débit et du temps de pompage.

Les paramètres hydrodynamiques sont calculés à partir de l’interprétation des pompages d’essai. Ils sont consultables dans les caractéristiques hydrodynamiques des fiches descriptives BSS EAU des points d’eau.
Pour visualiser les points d’eau ayant fait l’objet de pompages d’essai, vous pouvez cliquer sur le lien suivant « Carte des pompages d’essai - paramètres hydrodynamiques ».
Les points sont interrogeables et vous permettent d’accéder aux valeurs des paramètres hydrodynamiques ainsi qu’aux différentes fiches du point d’eau.

En savoir plus sur l’inventaire des paramètres hydrodynamiques en Rhin-Meuse

Selon la nature du terrain ( perméabilité ) et le débit pompé, le cône de rabattement des forages est plus ou moins vaste et creusé. (© J.-J. Collin, 2004, Les eaux souterraines) © J.-J. Collin, 2004, Les eaux souterraines, BRGM Éditions
Selon la nature du terrain ( perméabilité ) et le débit pompé, le cône de rabattement des forages est plus ou moins vaste et creusé. (© J.-J. Collin, 2004, Les eaux souterraines)