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1 Caractérisation des nappes Caractérisation des nappes aquifères: une nécessité pour leur aquifères: une nécessité pour leur protection et leur gestion protection et leur gestion Jeudis de l’ Jeudis de l’ AQUAPOLE AQUAPOLE A. A. Dassargues Dassargues * * Hydrogéologie et Géologie de l’Environnement Hydrogéologie et Géologie de l’Environnement Dpt Dpt Géoressources Géoressources, , Géotechnologies Géotechnologies et Matériaux de Construction, et Matériaux de Construction, Université de Liège, Belgique Université de Liège, Belgique (*) aussi (*) aussi Hydrogeologie Hydrogeologie, , Instituut Instituut voor voor Aardwetenschappen Aardwetenschappen ( HG HG-KUL KUL), ), Katholieke Katholieke Universiteit Universiteit Leuven Leuven, Belgique , Belgique Hydrogéologie 23 février 2006 Introduction/Contexte général Introduction/Contexte général Caractérisation des aquifères pour l’aspects quantité Caractérisation des aquifères pour l’aspects quantité - Bilans Bilans - Paramètres d’écoulement nécessaires pour Paramètres d’écoulement nécessaires pour modèles quantitatifs modèles quantitatifs - Impact des changements climatiques Impact des changements climatiques Caractérisation des aquifères pour l’aspect qualité Caractérisation des aquifères pour l’aspect qualité - état chimique, réseaux de mesure, indicateurs état chimique, réseaux de mesure, indicateurs - paramètres hydrodynamiques et paramètres hydrodynamiques et hydrodispersifs hydrodispersifs pour calculs et modélisations du transport de pour calculs et modélisations du transport de solutés solutés - détermination rigoureuse et physiquement détermination rigoureuse et physiquement ‘significative’ de zones de préventions et ‘significative’ de zones de préventions et cartographie de la vulnérabilité des eaux cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines. souterraines. Conclusions / perspectives Conclusions / perspectives Plan de la Plan de la présentation présentation A. Dassargues 2006

Caractérisation des nappes aquifères: une nécessité pour leur … · 2006-02-24 · 1 Caractérisation des nappes aquifères: une nécessité pour leur protection et leur gestion

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1

Caractérisation des nappes Caractérisation des nappes aquifères: une nécessité pour leur aquifères: une nécessité pour leur

protection et leur gestionprotection et leur gestion

Jeudis de l’Jeudis de l’AQUAPOLEAQUAPOLE

A. A. DassarguesDassargues* * Hydrogéologie et Géologie de l’EnvironnementHydrogéologie et Géologie de l’Environnement

DptDpt GéoressourcesGéoressources, , GéotechnologiesGéotechnologies et Matériaux de Construction, et Matériaux de Construction, Université de Liège, Belgique Université de Liège, Belgique

(*) aussi (*) aussi HydrogeologieHydrogeologie, , InstituutInstituut voorvoor AardwetenschappenAardwetenschappen ((HGHG--KULKUL), ), KatholiekeKatholieke UniversiteitUniversiteit LeuvenLeuven, Belgique, Belgique

Hydrogéologie23 février 2006

•• Introduction/Contexte général Introduction/Contexte général •• Caractérisation des aquifères pour l’aspects quantitéCaractérisation des aquifères pour l’aspects quantité

-- BilansBilans-- Paramètres d’écoulement nécessaires pour Paramètres d’écoulement nécessaires pour

modèles quantitatifsmodèles quantitatifs-- Impact des changements climatiquesImpact des changements climatiques

•• Caractérisation des aquifères pour l’aspect qualité Caractérisation des aquifères pour l’aspect qualité -- état chimique, réseaux de mesure, indicateursétat chimique, réseaux de mesure, indicateurs-- paramètres hydrodynamiques et paramètres hydrodynamiques et hydrodispersifshydrodispersifs

pour calculs et modélisations du transport de pour calculs et modélisations du transport de solutéssolutés

-- détermination rigoureuse et physiquement détermination rigoureuse et physiquement ‘significative’ de zones de préventions et ‘significative’ de zones de préventions et cartographie de la vulnérabilité des eaux cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines.souterraines.

•• Conclusions / perspectivesConclusions / perspectives

Plan de la Plan de la présentationprésentation

A. Dassargues 2006

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•• une protection cohérente de toutes les eaux en Région une protection cohérente de toutes les eaux en Région wallonne et en Europe, aussi bien pour les eaux de wallonne et en Europe, aussi bien pour les eaux de surface que pour les eaux souterraines;surface que pour les eaux souterraines;

•• un bon état tant qualitatif et quantitatif pour les eaux un bon état tant qualitatif et quantitatif pour les eaux souterraines.souterraines.

Introduction/Introduction/ContexteContexte généralgénéral

A. Dassargues 2006

Directive Cadre EauDirective Cadre Eau

Interactions eaux souterraines Interactions eaux souterraines –– cours d’eau: assurant les cours d’eau: assurant les débits d’« étiages », donc la pérennité des écosystèmes débits d’« étiages », donc la pérennité des écosystèmes aquatiques associés.aquatiques associés.

Introduction/Introduction/ContexteContexte généralgénéral

A. Dassargues 2006

Objectifs:Objectifs:•• de production, pour satisfaire les demandes en eau; de production, pour satisfaire les demandes en eau; •• de faisabilité d'occupation du sol et du sousde faisabilité d'occupation du sol et du sous--sol sol

(aménagement du territoire); (aménagement du territoire); •• de préservation de la qualité des eaux et de de préservation de la qualité des eaux et de

conservation des écosystèmes conservation des écosystèmes subordonnés.subordonnés.

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Introduction/Introduction/ContexteContexte généralgénéral

A. Dassargues 2006

Eaux souterraines en WallonieEaux souterraines en Wallonie

(Observatoire des Eaux Souterraines, DGRNE, Ministère de la Région Wallonne, 2002)

http://environnement.wallonie.be/de/eso/atlas/

•• disponibilité pour l’exploitation (disponibilité pour l’exploitation (‘‘availabilityavailability’’) ) … concept défini uniquement par rapport aux … concept défini uniquement par rapport aux besoins de l’homme impliquant l’éventuel besoins de l’homme impliquant l’éventuel épuisement progressif de la ressourceépuisement progressif de la ressource

Caractérisation pour la quantitéCaractérisation pour la quantité

A. Dassargues 2006

Précédemment:Précédemment:

Maintenant:Maintenant:•• ‘durabilité’ ou exploitation durable (‘durabilité’ ou exploitation durable (‘‘sustainabilitysustainability’’) )

… consommation des eaux n’entraîne pas … consommation des eaux n’entraîne pas d’épuisement voire de disparition de la ressourced’épuisement voire de disparition de la ressource

besoins en eau de l’environnement naturel et des besoins en eau de l’environnement naturel et des activités humaines doivent être équilibrés par activités humaines doivent être équilibrés par les nouveaux apportsles nouveaux apports

‘‘durabilité’ devrait être quantifiée et cartographiée durabilité’ devrait être quantifiée et cartographiée à toutes les échelles spatiales à toutes les échelles spatiales

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Bassin 1 Bassin 2

Limite hydrographique ou hydrologique de surface

Limite hydrogéologique

…… sur une période de temps déterminéesur une période de temps déterminée… sur un bassin hydrologique donné… sur un bassin hydrologique donné

P + P + QinQin = Q + = Q + EvTEvT + + QoutQout +/+/--∆∆ResResavec avec Q = débit mesuré dans le cours d’eau à l’exutoire;Q = débit mesuré dans le cours d’eau à l’exutoire;

∆∆ResRes = variations de réserves d’eau stockée;= variations de réserves d’eau stockée;QinQin = composante d’entrée d’eau souterraine; = composante d’entrée d’eau souterraine; QoutQout = composante de sortie d’eau souterraine.= composante de sortie d’eau souterraine.

Caractérisation pour la quantitéCaractérisation pour la quantité

A. Dassargues 2006

Bilans:Bilans:

A. Dassargues 2006d’après d’après HalletHallet, 2001, 2001

P = ETR + QGEER + QEXP + ∆Réserves + ‘Pertes’740 = 525 + 120 + 65 + 15 + 15 mm(entre 1951 et 1965, d’après Monjoie, 1965) 810 = 508 + 145 + 88 + 7.5 + 61.5 mm(entre 1975 et 1994, d’après Hallet, 1999)

…… tendance àtendance àenglober dans la englober dans la composante composante souterraine souterraine (infiltration et (infiltration et recharge) recharge) l’ensemble des l’ensemble des erreurs affectant erreurs affectant chacun des chacun des termes termes

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CaractérisationCaractérisation des des écoulementsécoulements en zone en zone non non saturéesaturée

méthodes plus précises de quantification de la méthodes plus précises de quantification de la recharge basées sur des approches plus recharge basées sur des approches plus physiquesphysiques

données relatives aux zones nondonnées relatives aux zones non--saturéessaturées

simuler de façon physiquement « significative » les simuler de façon physiquement « significative » les processus d’écoulement dans la zone partiellement processus d’écoulement dans la zone partiellement saturéesaturéeou (à tout le moins) en intégrant la recharge dans ou (à tout le moins) en intégrant la recharge dans les valeurs à calibrer des modèles les valeurs à calibrer des modèles hydrogéologiques (le + hydrogéologiques (le + svtsvt: zone saturée) : zone saturée)

enjeu particulièrement important dans les milieux enjeu particulièrement important dans les milieux fissurés (craies, calcaires…) fissurés (craies, calcaires…)

A. Dassargues 2006

DonnéesDonnées nécessairesnécessaires pour pour modélisationmodélisationdes des écoulementsécoulements souterrainssouterrains

A. Dassargues 2006

•• ggééomoméétrie, gtrie, gééologie des diffologie des difféérentes formations grentes formations gééologiques ologiques pour discrpour discréétisation spatiale adtisation spatiale adééquate du modquate du modèèle;le;

•• paramparamèètres de ltres de l’é’écoulement en milieu souterrain saturcoulement en milieu souterrain saturéé: : conductivitconductivitéés hydrauliques et coefficients ds hydrauliques et coefficients d’’emmagasinement emmagasinement ((àà ajuster durant calibration ou rajuster durant calibration ou réésolution modsolution modèèle inverse) ;le inverse) ;

•• valeurs de toutes les valeurs de toutes les «« sollicitations sollicitations »» appliquappliquéées au systes au systèème et de me et de leurs variations temporelles: les dleurs variations temporelles: les déébits ou flux pompbits ou flux pompéés ou s ou draindrainéés, et les flux entrants (recharge, rs, et les flux entrants (recharge, rééinjections, etc.) injections, etc.) ééventuellement ventuellement àà ajuster par calibration;ajuster par calibration;

•• valeurs valeurs «« historiques historiques »» des hauteurs des hauteurs pipiéézomzoméétriquestriques et et leurs variations dans le temps en un maximum de leurs variations dans le temps en un maximum de points : donnpoints : donnéées indispensables pour calibrer et es indispensables pour calibrer et valider le modvalider le modèèle.le.

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Géométrie/géologieGéométrie/géologie

A. Dassargues 2006

PiézométriePiézométrie mesuréemesurée

A. Dassargues 2006

1983-1984

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Propriétés/paramètresPropriétés/paramètres: : PerméabilitéPerméabilité et coefficient et coefficient d’emmagasinementd’emmagasinement

A. Dassargues 2006

•• 2 propriétés fondamentales pour écoulement:2 propriétés fondamentales pour écoulement:-- perméabilitéperméabilité = aptitude à conduire l’eau= aptitude à conduire l’eau-- coefficient d’emmagasinement: décrivant la variation de quantitcoefficient d’emmagasinement: décrivant la variation de quantité é

d’eau stockée dans le milieu souterraind’eau stockée dans le milieu souterrain•• comment quantifier ces propriétés ? comment quantifier ces propriétés ? •• à quelle échelle ? à quelle échelle ?

-- pas trop petite: pas trop petite: plus de significationplus de signification-- pas trop grande: pas trop grande: on lisse tout on lisse tout

(d’après Lattman & Parizek, 1964)

•• l’ EVR (REV) est le volume considéré de l’ EVR (REV) est le volume considéré de milieu souterrain pour lequel les propriétés milieu souterrain pour lequel les propriétés vont être quantifiées (par des valeurs vont être quantifiées (par des valeurs moyennes, équivalentes) moyennes, équivalentes)

•• assez grand … mais aussi assez petit pour assez grand … mais aussi assez petit pour éviter des lissages nuisibles à la éviter des lissages nuisibles à la représentation du processus représentation du processus

•• l’ EVR dépend du problème étudié et des l’ EVR dépend du problème étudié et des objectifs de l’étudeobjectifs de l’étude

A. Dassargues 2006

•• Perméabilités: Perméabilités: obtenues par essais obtenues par essais de pompages, de pompages, essais d’injection, essais d’injection, essais de traçage, essais de traçage, diagraphies, ou diagraphies, ou autres mesures autres mesures indirectes;indirectes;

•• Coefficients Coefficients d’emmagasinement:d’emmagasinement:

par essais de par essais de pompage, ou essais pompage, ou essais gétechniquesgétechniques de de consolidationconsolidation

nappe librenappe libre nappe captivenappe captive

eSS s.=

drainage drainage expulsionexpulsion

hSnS se .+=

enS ≅

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Caractérisation de la qualité des eaux Caractérisation de la qualité des eaux souterrainessouterraines

A. Dassargues 2006

Plusieurs aspects importants peuvent être abordPlusieurs aspects importants peuvent être abordéés:s:

•• la caractla caractéérisation des eaux souterraines par rapport risation des eaux souterraines par rapport àà un un «« bon bon »»éétat chimique; tat chimique;

•• la caractla caractéérisation des valeurs locales des paramrisation des valeurs locales des paramèètres tres hydrodynamiques et hydrodynamiques et hydrodispersifshydrodispersifs du milieu souterrain pour du milieu souterrain pour permettre des calculs et modpermettre des calculs et modéélisations du transport de lisations du transport de solutsolutéés;s;

•• la dla déétermination de fatermination de faççon rigoureuse et physiquement on rigoureuse et physiquement ‘‘significativesignificative’’de zones de prde zones de prééventions et la cartographie de la vulnventions et la cartographie de la vulnéérabilitrabilitéédes eaux souterraines.des eaux souterraines.

Evaluation du bon état chimiqueEvaluation du bon état chimique

A. Dassargues 2006

Tout systTout systèème dme d’é’évaluation de la qualitvaluation de la qualitéé des eaux souterraines utilisdes eaux souterraines utiliséédoit permettre de :doit permettre de :

•• vvéérifier le respect des normes europrifier le respect des normes europééennes existantes (nitrates et ennes existantes (nitrates et pesticides) ;pesticides) ;

•• vvéérifier le respect des normes de potabilitrifier le respect des normes de potabilitéé sans traitement excessif sans traitement excessif de la ressource ;de la ressource ;

•• vvéérifier les objectifs de qualitrifier les objectifs de qualitéé des des éécosystcosystèèmes de surface mes de surface ddéépendants ;pendants ;

•• mesurer les dmesurer les dééviations par rapport viations par rapport àà ll’é’état naturel ou au bruit de tat naturel ou au bruit de fond ambiant.fond ambiant.

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Evaluation du bon état chimiqueEvaluation du bon état chimique

A. Dassargues 2006

RRééseau de surveillance basseau de surveillance baséé sur une caractsur une caractéérisation de la masse risation de la masse dd’’eau souterraine: analyse des conditions geau souterraine: analyse des conditions gééologiques et ologiques et

hydroghydrogééologiques ologiques •• position amont ou aval par rapport position amont ou aval par rapport àà ll’é’écoulement;coulement;•• caractcaractèère intre intéégrateur/reprgrateur/repréésentatif du point;sentatif du point;•• variabilitvariabilitéé des mesures du passdes mesures du passéé;;•• ééviter les contaminations ponctuelles (peu reprviter les contaminations ponctuelles (peu repréésentatives de lsentatives de l’é’état tat

patrimonial);patrimonial);•• accessibilitaccessibilitéé, , ééquipement, profondeurs des zones quipement, profondeurs des zones crcréépinpinééeses..…… doncdonc besoinsbesoins en en caractcaractéérisationrisation !!

application dapplication d’’un un systsystèèmeme SEQSEQ--ESO ESO adaptadaptéé

8 km

Evaluation du bon état chimiqueEvaluation du bon état chimique

A. Dassargues 2006

1 point/25km2 dans ‘zones spéciales’ et 1 point/100 km2 ailleurs

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Evaluation du bon état chimiqueEvaluation du bon état chimique

A. Dassargues 2006

Résultats du SEQESO pour usage ‘Eau potabilisable’Résultats du SEQESO pour état ‘patrimonial’

Résultats du SEQESO: indicateur global

Comportement des polluantsComportement des polluants

A. Dassargues 2006

LNAPL Surface du sol

Surface librede l’aquifère

air - eau -produit NAPL

air - eau -gaz de produit NAPL

eau - NAPL dissous

Zone partiellement saturée

Eau

Zone saturée Direction d’écoulement

Couche peu perméable

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Comportement des polluantsComportement des polluants

A. Dassargues 2006

Surface du sol

Surface libre de l’aquifère

air - eau -produit NAPL

air - eau -gaz du produit NAPL

eau + NAPLeau - NAPL dissous

Zone partiellement saturée

Eau

Zone saturée

Direction de l’écoulement

Couche peu perméable

DNAPL

DonnéesDonnées nécessairesnécessaires pour pour modélisationmodélisationdes transports de des transports de polluantspolluants dissousdissous

A. Dassargues 2006

(additionnelles par rapport au mod(additionnelles par rapport au modèèle dle d’é’écoulement) coulement)

•• valeurs des paramvaleurs des paramèètres de transport en milieu souterrain saturtres de transport en milieu souterrain saturéé : : porositporositéé effective, effective, dispersivitdispersivitééss ((àà ajuster durant la calibration ajuster durant la calibration ou rou réésolution du modsolution du modèèle inverse) et le inverse) et ééventuellement coefficient ventuellement coefficient de partitionnement, constante de dde partitionnement, constante de déégradation, coefficient gradation, coefficient dd’’effet deffet d’’eau immobile ;eau immobile ;

•• valeurs de toutes les valeurs de toutes les ‘‘sollicitationssollicitations’’ appliquappliquéées au systes au systèème relatives me relatives aux contaminations et aux contaminations et àà leurs variations temporelles: les flux leurs variations temporelles: les flux injectinjectéés et leur concentration en polluant ;s et leur concentration en polluant ;

•• valeurs valeurs ‘‘historiqueshistoriques’’ des concentrations et leur variations dans le des concentrations et leur variations dans le temps en un maximum de points : donntemps en un maximum de points : donnéées indispensables es indispensables pour calibrer et valider le modpour calibrer et valider le modèèle. le.

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ModélisationModélisation des transports de des transports de polluantspolluantsdissousdissous

A. Dassargues 2006

Protection des Protection des eauxeaux souterrainessouterraines

A. Dassargues 2006

Protection des eaux souterraines

AnthropiquePrévention

NaturelleRéaction du milieu – Atténuation

Zones de prévention Vulnérabilité

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Zones de Zones de préventionprévention: : critèrecritère de base et de base et utilitéutilité ??

A. Dassargues 2006

•• basbaséées sur un crites sur un critèère de temps de transfert dre de temps de transfert d’’un polluant au sein de un polluant au sein de la zone saturla zone saturéée; e;

•• vision vision àà relativement relativement «« court terme court terme »», s, s’’intintééressant uniquement ressant uniquement àà la la protection des points de prprotection des points de prééllèèvement (captages);vement (captages);

•• par rapport par rapport àà pollutions ponctuelles accidentelles; pollutions ponctuelles accidentelles; •• pas de protection de la ressource dans son ensemble;pas de protection de la ressource dans son ensemble;•• pas du tout adaptpas du tout adaptéées au cas des pollutions diffuses pour lesquelles es au cas des pollutions diffuses pour lesquelles

la notion de temps de transfert nla notion de temps de transfert n’’est pas clairement dest pas clairement dééfinie;finie;•• on non nééglige lglige l’’impact possible de la zone partiellement saturimpact possible de la zone partiellement saturéée e

(loin d(loin d’’être nêtre néégligeable !).gligeable !).

Zones de Zones de préventionprévention: : méthodologieméthodologie

A. Dassargues 2006

MMééthodologie remarquablement rigoureuse par rapport thodologie remarquablement rigoureuse par rapport ààce qui est pratiquce qui est pratiquéé dans les pays voisins: dans les pays voisins:

•• ggééologie, gologie, gééomorphologie, hydrologie de base ;omorphologie, hydrologie de base ;•• prospection gprospection gééophysique pour dophysique pour déétecter/cartographier ltecter/cartographier l’’hhééttéérogrogéénnééititéé ;;•• forage de piforage de piéézomzomèètres et puits d'observation ;tres et puits d'observation ;•• pompages d'essai et suivi pompages d'essai et suivi pipiéézomzoméétriquetrique dans tous les autres puits ;dans tous les autres puits ;•• essais de traessais de traççage age multimulti--traceurtraceur en conditions de pompage ;en conditions de pompage ;•• premipremièères interprres interpréétations analytiques de ltations analytiques de l’’essai ;essai ;•• construction dconstruction d’’un modun modèèle le éécoulementcoulement--transporttransport le modle modèèle considle considéérant rant

l'hl'hééttéérogrogéénnééititéé investiginvestigééee ;;•• calibration du modcalibration du modèèle d'le d'éécoulement (par rapport aux niveaux coulement (par rapport aux niveaux

pipiéézomzoméétriquestriques mesurmesuréés) ;s) ;•• calibration du modcalibration du modèèle de transport de solutle de transport de solutéé (sur les courbes de (sur les courbes de

restitution mesurrestitution mesuréées) ;es) ;•• simulations et calculs des temps de transfert (dispersion simulations et calculs des temps de transfert (dispersion

comprise) pour diffcomprise) pour difféérentes injections autour du point de rentes injections autour du point de captage.captage.

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Zones de Zones de préventionprévention: challenges: challenges

A. Dassargues 2006

•• propripropriééttéés des s des traceurstraceurs dansdans les les diffdifféérentsrents milieuxmilieux ggééologiquesologiques(adsorption, (adsorption, effetseffets dd’’eaueau immobile, ...);immobile, ...);

•• contrôlecontrôle de de ll’’injectioninjection et de la et de la fonctionfonction dd’’entrentrééee dansdans ll’’aquifaquifèèrere;;•• aspects 2D et 3D de aspects 2D et 3D de ll’’essaiessai de de tratraççageage et de la et de la modmodéélisationlisation;;•• conditions aux conditions aux frontifrontièèresres des des modmodèèlesles dd’é’écoulementcoulement et de transport;et de transport;•• multiple calibrations multiple calibrations possiblespossibles par 'trial and error' par 'trial and error' ouou par calibration par calibration

automatiqueautomatique; ; •• comment les comment les donndonnééeses indirectesindirectes pourraientpourraient êtreêtre prisesprises en en comptecompte ??•• ‘‘upscalingupscaling’’ et extrapolations et extrapolations spatialesspatiales des des valeursvaleurs des des parametresparametres; ; •• incertitude des incertitude des rréésultatssultats;;•• aspects aspects lléégauxgaux concernantconcernant: :

-- la la ““11èère re arrivarrivééee”” dudu traceurtraceur (contaminant)(contaminant)-- la zone nonla zone non--satursaturééee

Zones de Zones de préventionprévention: : approcheapprochestochastiquestochastique

A. Dassargues 2006

ApprocheApprochedéterministedéterministe

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

ApprocheApprochestochastiquestochastique

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

≠≠Quantifier Quantifier

l’incertitudel’incertitudesursur les les

prédictionsprédictions

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RisqueRisque = = AléaAléa * * VulnérabilitéVulnérabilité

A. Dassargues 2006

la vulnla vulnéérabilitrabilitéé = notion relative= notion relative

Risque

+ probabilité de l’aléa + fonction d’entrée + masse de contaminant + concentrations critiques

Vulnérabilité spécifique

+ comportement (bio)chimique du contaminant dans le milieu

Vulnérabilité intrinsèque: caractéristiquesgéologiques et hydrogéologiques du milieu contrôlant la réponse impulsionnelle du système par rapport à une injection instantanéed’un contaminant conservatif

VulnérabilitéVulnérabilité: : précédemmentprécédemment beaucoup beaucoup d’empirismed’empirisme !!

A. Dassargues 2006

•• mmééthodes encore les plus utilisthodes encore les plus utiliséées !es !•• mmééthodes dthodes d’’indexation et de pondindexation et de pondéération des facteursration des facteurs•• DRASTIC, EPIK, SINTACS, GOD, ISIS, etc. DRASTIC, EPIK, SINTACS, GOD, ISIS, etc. •• empirisme important, rendant toute validation impossibleempirisme important, rendant toute validation impossible•• rréésultats (indices et classes de vulnsultats (indices et classes de vulnéérabilitrabilitéé) impossibles ) impossibles àà

interprinterprééter physiquement.ter physiquement.

rréésultats obtenus avec ces msultats obtenus avec ces mééthodes sont peu fiables et thodes sont peu fiables et sans rsans rééelle utilitelle utilitéé pratique !pratique !

ProblProblèèmes:mes:-- manque de clartmanque de clartéé de la dde la dééfinition du concept de vulnfinition du concept de vulnéérabilitrabilitéé

utilisutiliséé;;-- ll’’absence de critabsence de critèères pour se rres pour se rééfféérer en vue rer en vue

dd’é’évaluer la vulnvaluer la vulnéérabilitrabilitéé;;-- manque de donnmanque de donnéées de caractes de caractéérisationrisation

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A. Dassargues 2006

DRASTIC DRASTIC MethodMethod ((AllerAller et al., 1987)et al., 1987)

DRASTICDRASTIC Pesticide Pesticide DRASTICDRASTIC

» » DDepthepth to waterto water» » Net Net RRechargeecharge» » AAquifer media quifer media » » SSoiloil mediamedia» » TTopographyopography» » IImpact of the mpact of the vadosevadose zonezone» » HydraulicHydraulic CConductivityonductivity

RRatingating

1, 2, 3, ..., 101, 2, 3, ..., 10

55 5544 4433 3322 5511 3355 4444 22

WWeightingeighting

DDii = = ΣΣ77

jj=1=1 ((RRjj xx WWjj ))

A. Dassargues 2006

EPIK Method (Doerfliger and Zwahlen 1997)

Surface-runoff coeff.&Vegetation-cover type

Control & processing

Geomorphologicalzoning

Field tests, control & processing

Digital terrainmodel

Slopezoning

Aquifer-lithologyzoning

Field tests, control & processing

Land-usezoning

Epikarst-features map

Topographicmap

Geologicalmap

Soilsmap

Field tests, control & processing

OVERLAY PROCEDURE

Infiltration-conditions-rate zoning (I)

Epikarst-ratezoning (E)

Karst-networkzoning (K)

Protective-cover-rate zoning (P)

WEIGHTING OVERLAY PROCEDUREVi = ( α · Ei ) + ( β · Pi ) + ( γ · Ii ) + ( δ · Ki )

Vulnerability index map (Vi )

Control, analysis & interpretation

RECLASSIFICATION

FINAL VULNERABILITY MAP

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A. Dassargues 2006

origin of a potential contamination:land-surface

R E S O U R C E

S O U R C E

1st pathway:unsaturated zone

1st target: groundwater surface

2nd target:spring/well2nd pathway: aquifer

VulnérabilitéVulnérabilité: : origineorigine –– trajettrajet –– ciblecible

A. Dassargues 2006

VulnérabilitéVulnérabilité: : critèrescritères

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A. Dassargues 2006

VulnérabilitéVulnérabilité: : besoinsbesoins en en donnéesdonnées et et modélisationmodélisation

CaractérisationCaractérisation de sites de sites contaminéscontaminés

ABCDEFGH

Groundwater flow

IJ

KL

Extent of dissolved contaminant plume

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ModélisationModélisation pour pour optimisationoptimisation de de l’assainissementl’assainissement de sites de sites contaminéscontaminés

Transport de contaminants réactifs: Ammonium, Ca, Cl

ModélisationModélisation pour pour optimisationoptimisation de de l’assainissementl’assainissement de sites de sites contaminéscontaminés

Transport de contaminants réactifs: Phénol, O2, NO3

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Immanquablement les besoins en données relatifs à l’état quantitImmanquablement les besoins en données relatifs à l’état quantitatif atif et qualitatif des nappes aquifères sont énormeset qualitatif des nappes aquifères sont énormes

acquérir, affiner et synthétiser les connaissances acquérir, affiner et synthétiser les connaissances géologiques et hydrogéologiques des aquifèresgéologiques et hydrogéologiques des aquifères

multiples applications utiles à tousmultiples applications utiles à tous

http://http://www.hggeomac.ulg.ac.bewww.hggeomac.ulg.ac.be//

CConclusionsonclusions

A. Dassargues 2006

MERCIMERCI

http://http://www.hggeomac.ulg.ac.bewww.hggeomac.ulg.ac.be//