IBTS-77-RP-1000
Contexte hydrographique
Le réseau hydrographique est principalement représenté par le Rhône, la Durance, les canaux d’irrigation, et plusieurs plans d’eau naturels ou artificiels comme le lac de Saint-Chamand à l’est d’Avignon.
Le Rhône et la Durance
Le Rhône passe en bordure ouest de la commune mais se divise en deux bras. Entre les deux existe un chapelet d’iles dont la plus grande est l’Ile de la Barthelasse. En parallèle du Rhône, un contre-canal a été crée. La Durance, qui alimente l’ensemble des canaux d’irrigation de la plaine, vient se jeter dans le Rhône en limite sud de la commune. La Durance est soumise à un régime nival dans son cours supérieur (jusqu’au barrage de Serre-Ponçon), avec des étiages hivernaux et des crues chaque année de mai à juillet. Plus en aval, ses nombreux affluents de moyenne montagne ou des plateaux au régime essentiellement pluvial méditerranéen n’apportent de l’eau qu’en hiver, au printemps et à l’occasion des crues d’automne, avec un débit faible et très irrégulier en été. Il s’ensuit un décalage du maximum naturel de printemps, de juin à mai, en descendant le cours. À sa confluence avec le Rhône, le débit naturel moyen de la Durance est d’environ 190 m3/s, avec une forte variabilité annuelle.
Il peut varier entre 40 m3/s (étiages les plus sévères) et 6 000 m3/s (crues milléniales), niveaux atteints en 1843, 1882 et 1886 (BARRUOL, 2005).
Les canaux d’irrigation
La plaine d’Avignon possède trois canaux d’irrigation principaux situés en rive droite de la Durance: Le canal Crillon, le canal de l’Hôpital-Durançole, et le canal Puy. Ces canaux permettent d’alimenter en eau les terrains agricoles de manière gravitaire à l’aide de filioles, ils jouent aussi un rôle important dans l’aménagement de la région d’Avignon. La prise d’eau de ces trois canaux s’effectue au niveau du barrage EDF de Bonpas. Deux partiteurs permettent ensuite de répartir l’eau dans trois canaux:
Celui en aval de Bonpas permet de séparer les eaux du canal Crillon et du canal de l’Amené ;Le partiteur de Chatebrun divise les eaux du canal de l’Amené pour former les canaux de Puy et de l’Hôpital-Durançole. Le canal Puy: Le canal Puy permet de desservir en eau la ceinture verte d’Avignon qui est située au sud de l’agglomération au niveau des berges de la Durance, il a été mis en service vers 1808. Il est délimité au nord par la rocade sud, à l’Est, par le périmètre du canal de l’Hôpital-Durançole et à l’Ouest, par la confluence Rhône-Durance. Son tracé Est-Ouest s’étend sur une longueur de 10 Km et couvre près de 500 ha ce qui lui permet d’irriguer 140 ha. Le canal Puy débute à partir du partiteur de Chatebrun. Son exutoire se situe au niveau de la gare TGV de Courtine dans la Durance à près de 2,5 Km de sa confluence avec le Rhône.
Le Canal Crillon: Le canal de Crillon débute au niveau du partiteur de Bonpas, situé près du barrage hydraulique. Il a été créé en 1775 et s’étend du Sud au Nord sur près de 15 Km de longueur et 19 Km, en prenant en compte ses filioles principales, il s’agit du canal le plus long de la région d’Avignon. Il se répartit sur 2 460 ha et irrigue ainsi 700 ha de parcelles, principalement des prairies naturelles, vergers, et petit maraîchage.
Le Canal de l’Hôpital-Durançole: Le canal de l’Hôpital-Durançole est la conséquence du regroupement des canaux de l’Hôpital et de Durançole en une branche unique de plus de 10 Km au Nord du partiteur de Chatebrun. Il a été mis en service vers le XIIIème siècle. L’ensemble du canal maître et de ses filioles constitue un réseau de 33 Km de long. Il occupe un périmètre de 848 ha et permet d’irriguer 266 ha de cultures situés au Sud-Est de l’agglomération Avignonnaise principalement sur la rive gauche du canal. Le canal est délimité au Nord et à l’Ouest par l’agglomération d’Avignon, à l’Est par l’agglomération de Montfavet et au Sud par le canal Puy. Son tracé forme un arc de cercle qui passe successivement dans plusieurs quartiers (Cantarel, Montfavet, Clos du Grand Riban, Pont des Deux Eaux).
Contexte géologique
Il s’agit d’une vaste basse plaine alluviale quaternaire sur laquelle on trouve quelques collines à substratum crétacé (Mont de Vergues, Rocher des Doms) ainsi que des résidus de la basse terrasse du Rhône . L’origine de la plaine est rhodanienne avec une influence durancienne au sud d’Avignon (ancien cône de déjection de la Durance dans le bas Rhône) (Monjuvent, G.1991). Ainsi, les alluvions qui composent l’aquifère étudié ont une double origine et leur nature est différente selon le fleuve qui les a déposées. L’épaisseur moyenne des alluvions de la basse plaine est de 15 m. Les alluvions peuvent être surmontées par une couverture argilo-limoneuse plus ou moins épaisse, liée a des débordements de la Durance, comme dans la partie sud-est de la zone d’étude. Et une petite partie de la zone d’étude est recouverte par des colluvions (Monjuvent, G.1991). Cette basse plaine est probablement datée du Wurmien. A cette époque, le dépôt des alluvions du Rhône coïncide avec l’abandon par la Durance de son ancien lit. En effet : la rivière qui auparavant se jetait directement à la mer par la Crau, fait irruption dans le bas Rhône (Monjuvent, G.1991).
Une coupe géologique E-W (par COUTURAUD 1993) à travers la zone d’étude. Cette coupe montre un remplissage miocène à l’Est de la butte de Thouzon (le Thor).
Estimation de L’évapotranspiration réelle (ETR) et de la recharge de la nappe en condition naturelle
Nous avons comparé ici au pas de temps annuel l’estimation de l’ETR obtenue grâce au bilan hydrologique. Les conséquences du choix de la formule de calcul de l’ETP peuvent ainsi être évaluées. Afin d’estimer la recharge de la nappe (sans prise en compte l’apport de l’irrigation), on utilise un paramètre qui représente la partie de la précipitation qui ruisselle et atteint les cours d’eau et l’autre partie qui peut être utilisée par les plantes. Ce paramètre est appelé l’excédent en eau. En première approche, cet excédent pourra être considéré comme un bon évaluateur de la recharge au vue des caractéristiques de la zone étudiée (peu de relief, réseau hydrographique peu développé). On a déterminé ce paramètre à deux échelles, mensuelle en faisant le bilan mensuel sur 17 ans par la méthode de Penman, et annuelle en faisant les bilans annuels de Penman pour 17 ans (1990-2007) . Alors, Excédent = Infiltration (Recharge) + Ruissellement, et au vue les reliefs de la zone d’étude qui sont peu marqués, on peut considérer que le ruissellement est négligé et que l’excédent égale à la recharge de la nappe. On trouve que l’excédent mensuel (recharge naturel) sur la période considérée se déroule pendant 3 trois mois (novembre- décembre- janvier) et atteint son maximum pendant le mois de janvier (32 mm) . L’excédent moyen annuel calculé pour 17 ans est très variable d’une année à l’autre. Il est 109 mm représentant 16 % environ de la pluviométrie moyenne annuelle .
En utilisant l’équation suivant on a obtenu les valeurs de l’excédent en eau annuelle sur 17 ans avec le volume de la recharge d’eau de chaque année calculée pour les surfaces de territoires agricoles et les milieux semi naturel dans la zone d’étude .
La recharge (m3) = Excédent (mm). Surface des territoires agricoles et milieux naturels. Avec : surface des territoires agricoles et milieux naturels = 23554000 m2 . On trouve que la recharge naturelle est variable d’une année à l’autre avec un maximum pour 2002 et 1996. La moyenne annuelle de cette recharge est de l’ordre de 2500 000 m3.
Hydrochimie
L’hydrochimie est utilisée comme outil de compréhension des circulations au sein de l’aquifère. L’étude de la répartition dans l’espace et de l’évolution dans le temps des concentrations en ions majeurs vient compléter et préciser le schéma lithologique et celui des circulations. Dans l’aquifère, il s’établit un équilibre entre la composition chimique de l’eau et celle des roches. L’eau prend une minéralisation qui demeure stable dans le temps et sert à caractériser un faciès hydrochimique. Les ions majoritairement présents dans l’eau vont refléter la nature des roches rencontrées.
En effet :
Dans les terrains cristallins (granitiques), sableux et gréseux -c’est à dire riche en minéraux siliceux et silicatés – les eaux sont douces, elles sont peu minéralisées mais acides et agressives pour les conduites.
Dans les réservoirs calcaires, les eaux sont dures, moyennement à fortement minéralisées en sels de calcium et magnésium, elles entartrent les conduites.
Au contact du gypse, l’eau se charge en sulfate de calcium et devient dure (séléniteuse) et impropre à la consommation.
En bordure de mer, les aquifères peuvent être en contact avec l’eau de mer (échange au niveau du biseau salée, contamination de l’eau d’infiltration par les embruns salés). L’eau de la nappe devient plus ou moins saumâtre. L’invasion de la nappe d’eau douce par l’eau salée est accélérée par les pompages et le rabattement de la nappe.
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Table des matières
Introduction
1. Présentation de la zone d’étude
1.1. Contexte géographique
1.2. Contexte hydrographique
1.2.1. Le Rhône et la Durance
1.2.2. Les canaux d’irrigation
1.3. Contexte topographique
1.4. Occupation du sol
1.5. Contexte géologique
2. Hydroclimatologie
2.1. Introduction
2.2. Température
2.3. Précipitations
2.4. Diagramme ombrothermique
2.5. L’indice d’aridité
2.6. L’évapotranspiration
2.7. L’évapotranspiration potentielle (ETP)
2.8. Bilan en eau
2.9. Estimation de L’évapotranspiration réelle (ETR) et de la recharge de la nappe en conditions naturelles
2.10. Conclusion
3. Géométrie et remplissage du réservoir aquifère
3.1. Introduction
3.2. Données disponibles
3.2.1. Carte géologique
3.2.2. Les forage
3.2.3. Carte du toit du substratum
3.2.4. Carte de la profondeur du toit de l’aquifère par rapport au sol
3.2.5. Etablissement un coupe hydrogéologique représentatif
4. Piézométrie et hydrodynamique
4.1. Généralités
4.2. Interprétation des cartes piézométriques
4.2.1. La nappe en période d’hautes eaux (25/09/2008)
4.2.2. La nappe en période de basses eaux (05/03/2008)
4.2.3. Carte de battement
4.3. Le rôle de l’irrigation
4.4. Caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère
4.5. Conclusion
5. Hydrochimie
5.1. Généralités
5.2. Méthodologie
5.2.1. Les Paramètres mesurés in situ
5.2.2. Les paramètres mesures en laboratoire
5.3. L’interprétation des analyses chimiques
5.4. Distribution spatiale des éléments
5.4.1. Distribution des teneurs en chlorures
5.4.2. Distribution des teneurs en nitrates
5.4.3. Evolution temporelle des nitrates à La Saignonne
5.4.4. Distribution les teneurs en sulfates
5.4.5. Distribution la conductivité à 25°
5.5. Conclusion
Conclusion général et perspectives
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