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Contribution à la gestion quantitative des ressources en eau en Poitou-Charentes :
utilisation du modèle Jurassique
Séminaire bassins RM&C « Gestion quantitative des eaux souterraines » - 2011
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes > 2
Disposer d’un modèle global de la ressource en eau des aquifères jurassiques
Calé en transitoire, sur 2000/2007 à un pas de temps mensuel, le modèle permet de :
1 - Reproduire le fonctionnement des aquifères et les relations nappe/rivière, en particulier les fluctuations piézométriques…, Et ainsi mieux comprendre le fonctionnement de ces réservoirs,
2 - Faire des bilans par bassins versants : stockage/déstockage des nappes, échanges avec les rivières, prélèvements,
3 - Réaliser des simulations :
- Simulation de baisse des prélèvements agricoles : Restriction de 75 % des Volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007,
Restriction de 50 % des Volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007,
Restriction de 25 % des Volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007,
Suppression des prélèvements agricoles sur 2000-2007,
Suppression de l’ensemble des prélèvements sur 2000-2007.
- Analyse de l’impact des projets de retenues de substitutions,
- Etude de l’effet des changements climatiques à moyen terme.
Objectifs du modèle
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Bilans et analyses par bassin versant : ex. bassin aval Boutonne
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Bilans et analyses par bassin versant Résultats du calage sur les piézomètres de la zone
Bonne restitution par le modèle des niveaux piézométriques mesurés
Calage satisfaisant
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Bilans et analyses par bassin versant Chronique 2000/2007 de débits sur la Boutonne
Le modèle reproduit d’une façon correcte les phénomènes observés :
- Chroniques piézométriques
- Débits des cours d’eau
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Bilans et analyses par bassin versant Bilan des échanges nappes/rivières (global sur la zone) et mois par mois sur la période 2000/2007
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Bilans et analyses par bassin versant Bilan global de la zone
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Bilans et analyses par bassin versant Résultats des simulations sur les piézomètres et les débits des cours d’eau
Débit amont :modéliséSimulé sans irrigation
Débit aval :modélisésimulé sans irrigation
Débits moyens mensuels sur la Boutonne
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Bilans et analyses par bassin versant Résultats des simulations sur les piézomètres et les débits des cours d’eau
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Bilans et analyses par bassin versant Débits de la Boutonne à Moulin de Châtre et à l’aval calculés par le modèle - septembre
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Tests des retenues de substitution sur la Boutonne
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Tests des retenues de substitution sur la Boutonne
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Tests des retenues de substitution sur la Boutonne
Léger impact au cours de la période de remplissage
Amélioration des débits des cours d’eau en période d’étiage
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >14
Secteur Marais-Poitevin
Objectifs du SDAGE Loire-Bretagne à respecter au plus tard le 1er janvier 2015 :
- Réduction de 30% des moyennes des consommations antérieures sur l’ensemble de l’année. Un effort particulier devant être porté sur le printemps (1er avril – 15 juin).
- Niveaux à respecter 4 années sur 5 pour les piézomètres de gestion : POEd : Piézométrie d’Objectif de début d’Étiage (jusqu’au 15 juin) POEf : Piézométrie d’Objectif de fin d’Étiage (après le 15 juin)PCR : Piézométrie de de Crise
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >15
Définition « d’une année quinquennale sèche »
Les niveaux d’objectifs sont établis pour être respectés 4 années sur 5
Généralement, l’année quinquennale sèche est définie par rapport aux débits des cours d’eau.
Problème : débits impactés par des phénomènes anthropiques : prélèvements dans les cours d’eau ou dans les nappes alimentant les rivières, lâchers de barrages.
Ici, la caractérisation climatique des années a été réalisée à partir des données
météorologiques
d’où
Caractérisation climatique des années
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2005 : année exceptionnellement sèche
2001 : année exceptionnellement humide
2002 : année sèche sur la période de recharge
2003 : année sèche sur la période d’étiage – année moyenne sur la période de recharge
Caractérisation climatique des années
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >17
2005 : année exceptionnellement sèche
2001 : année exceptionnellement humide
2002 : année sèche sur la période de recharge
2003 : année sèche sur la période d’étiage – année moyenne sur la période de recharge
Caractérisation climatique des années
>17
2002 : proche d’une année quinquennale sèche pour l’analyse sur la POEd
2003 : proche d’une année quinquennale sèche pour l’analyse sur la POEf
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >18
Les différentes simulations
CODE SCENARIOS
SIM7C4-1 Application des objectifs de la 7C4 du SDAGE sur 2000-2007
SIM7C4-2Application des objectifs de la 7C4 du SDAGE sur 2000-2007 – réduction des prélèvements du printemps jusqu'au 15 juin de moitié; volumes reportés sur la période estivale.
SIMRS1 Tests des projets de retenues
SIMRV25 Restriction de 25 % des volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007
SIMRV50 Restriction de 50 % des volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007
SIMRV75 Restriction de 75 % des volumes agricoles prélevés de 2000 à 2007
SIMRV Suppression des prélèvements agricoles sur 2000-2007
SIMRP50Réduction des prélèvements agricoles du printemps jusqu'au 15 juin de 50% et maintien des prélèvements estivaux sur 2000-2007
SIMRP30Réduction des prélèvements agricoles du printemps jusqu'au 15 juin de 30% et maintien des prélèvements estivaux sur 2000-2007
SIMRPSuppression des prélèvements agricoles du printemps jusqu'au 15 juin et maintien des prélèvements estivaux sur 2000-2007
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >20
Le Curé
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
01/01/00 01/01/01 01/01/02 01/01/03 01/01/04 01/01/05 01/01/06 01/01/07
Déb
its
en m
3/s
Avec prélèvementsSans prélèvements
L'Autise
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
01/01/00 01/01/01 01/01/02 01/01/03 01/01/04 01/01/05 01/01/06 01/01/07
Déb
its
en m
3/s
Avec prélèvementsSans prélèvements
Secteur Marais-PoitevinImpact sur le débit des cours d’eau – avec et sans prélèvement
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >21
Volumes disponibles par zone de gestion pour respecter les objectifs du SDAGE 4 année sur 5
Piézomètre 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Tous-Vents0 0 0 25% 25% 80% 10% 0 Printemps
60% 0 50% 70% 50% 60% 50% 0 Eté
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Tous-Vents>0,26 >2,10 2,19 2,39 2,21 0,54 2,20 >3,3 Printemps
4,53 >8,40 4,61 3,65 4,76 3,59 4,86 >7,11 Eté
% de restriction des prélèvements permettant de respecter les objectifs au printemps et en été
Unité de gestion de la Vendée
Application des % sur les volumes réellement prélevés (Mm3)
Le volume disponible pour respecter les objectifs inscrits dans le SDAGE serait de 5.8 Mm3
Secteur Marais-PoitevinObjectifs du SDAGE
Service Géologique Régional Poitou-Charentes >22
La réduction de 70 % à 80 % des prélèvements de printemps permettrait de respecter globalement, 4 années sur 5, le POEd (ces objectifs devraient permettre de maintenir l’alimentation du Marais à sa périphérie, et par là même de faciliter le respect des objectifs de niveaux dans les canaux au 15 juillet).
Entre 50 % et 30 % de baisse de prélèvements seraient nécessaires pour respecter le POEf. Effort plus important pour la nappe du Jurassique supérieur (autour de 50%) que pour la nappe du Dogger.
La simulation des remplissages des retenues de substitution en période hivernale (du 1er novembre au 1er mars) montre un impact peu significatif sur les nappes comme sur les rivières, même dans le cas d’une recharge hivernale faible.
En été, amélioration sensible de la situation. C’est en particulier vrai là où les projets relativement finalisés ont été testés (Curé, Autise).
Apporte des éléments de réflexion par rapport à la fixation de certains seuils : exemple St-Georges-du-Bois
Synthèse et conclusions Secteur Marais-Poitevin
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Service Géologique Régional Poitou-Charentes
Elévation du niveau de la mer et eaux souterrainesExemple sur le littoral Vendée au nord du Marais-Poitevin
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Elévation du niveau de la mer et eaux souterrainesExemple sur le littoral Vendée au nord du Marais-Poitevin