GUIDE TECHNIQUE N° 3

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  • RHONE MEDITERRANEE CORSE

    CONNAISSANCE ET GESTIONDES RESSOURCES

    EN EAUX SOUTERRAINESDANS LES REGIONS KARSTIQUES

    JUIN 1999

    BASSIN RHONE-MEDITERRANEE-CORSE

    GUIDE TECHNIQUE N 3

  • Conception et rdaction

    Michel BAKALOWICZ (CNRS)

    En collaboration avec le Comit de Pilotage

    Claire BOUCHESEICHE (AGENCE DE L'EAU RMC)Odile BOUILLIN (BRGM)

    Laurent CADILHAC (AGENCE DE L'EAU RMC)Danile GAY (DIREN LANGUEDOC ROUSSILLON)

    Anne LAURENT (DIREN LANGUEDOC ROUSSILLON)Jean-Pierre METTETAL (DIREN FRANCHE COMTE)

    Guy VALENCIA (DIREN PACA)Florent VIPREY (DIREN BOURGOGNE)

    Photographies

    Michel BAKALOWICZ (photo 1)Maurice ALBINET (photos 2, 4 et 6)Philippe CROCHET (photos 3 et 7)

    Laurent CADILHAC (photos 5 et 11)Jean-Pierre METTETAL (photo 8)

    Fabien HOBLEA (photo 9)Florent VIPREY (photo 10)

    Mise en forme

    Claire BOUCHESEICHE (AGENCE DE L'EAU RMC)Christian LASNIER (AGENCE DE L'EAU RMC)

    Nous remercions toutes les autres personnes qui ontcontribu la ralisation de ce guide technique, et, enparticulier, Philippe CROCHET et Patrick LACHASSAGNE.

  • PREAMBULE

    1 - LE KARST : UN AQUIFERE A LA STRUCTURE ET AU FONCTIONNEMENT ORIGINAUX

    Concepts de baseDfinitionCaractristiques et consquencesConclusions

    Les outils de reconnaissance et dexploration des systmes karstiquesComparaison entre les milieux poreux, fracturs et karstiquesConsquences Mthodologie

    Les questions de baseLa dmarche

    Colorations et limites de systmes karstiquesConclusions

    2 - IMPACTS DES ACTIVITES HUMAINES SUR LES EAUX SOUTERRAINES DU KARST

    Impacts qualitatifs : activits humaines et marqueurs de pollution

    Impacts quantitatifsModalitsEffets

    3 - PROTECTION ET GESTION DES RESSOURCES EN EAU KARSTIQUE

    Problmatique de la protection des ressources en eau du karst

    Gestion active des aquifres karstiquesProblmes possModlisation et simulation de laquifre karstique

    Aquifres karstiques et Schmas d'Amnagement et de Gestion des EauxDlimitation du primtre d'un SAGE

    Le SAGE Haut-Doubs - Haute-LoueLe SAGE Lez, Mosson, tangs palavasiens (Hrault)

    Recherche des sources de pollutionLe SAGE de l'tang de Salses - Leucate et le SAGE de l'Agly (Aude et Pyrnes-Orientales)

    Mise en valeur des ressources en eau des aquifres karstiquesLe SAGE de la DrmeLe SAGE des Gardons (Gard et Lozre)

    BIBLIOGRAPHIE

    Rfrences techniquesRfrences rglementaires pour le captage des sources

    S O M M A I R E

    1CONNAISSANCE ET GESTION DES RESSOURCES EN EAUX SOUTERRAINES DANS LES REGIONS KARSTIQUES

    3

    7

    777

    11

    1414151717172424

    28

    28

    303030

    31

    31

    313235

    363636373737383839

    40

    4040

  • 2CONNAISSANCE ET GESTION DES RESSOURCES EN EAUX SOUTERRAINES DANS LES REGIONS KARSTIQUES

    Figure 1 - Milieux aquatiques remarquables forte valeur patrimoniale : Entits karstiques (carte n9 du SDAGE, vol. 3)

    Zones karstiques offrant des potentialitslocalement intressantes tudieret exploiter au gr de la demande

    Zones karstiques potentialits intressantessur le plan rgional tudier en priorit

    RsurgenceFontde Champdamoy

    Plateaux de Haute Sane

    Systme Doubs - Loue

    Jura

    Sources de l'Ain - Papeterie

    Chablais

    Bornes

    Chartreuse

    Vercors

    Les GillardesDvoluy

    Hautes Ctes

    Royans

    Diois - Baronnies

    Bas Vivarais

    MinervoisSaint PonaisPardailhan

    Gardonnenque - Urgonien

    Karst MontpellirainGrands Causses

    Source de Cent Fonts

    Paillons

    Plateau de CanjuersAudibergue Cheiron

    Sainte Beaumeet Beausset

    Fontaine de Vaucluse

    Crtac Jurassiquedu Bassin d'Aix

    Systme Bassin MontbazinGigean - Gardiole - Issanka

    Systme de Salses

    Corbires

    Agnis

    Cte Arrire Cte

    Guye

    Cette carte identifie les aquifres karstiques fort intrt stratgique pour les besoinsen eau actuels ou futurs.Ces aquifres peuvent tre situs sur des bassins versants souffrant d'une situationchroniquement et fortement dficitaire vis vis de la ressource en eau.Le SDAGE prconise que l'opportunit d'utiliser ces aquifres pour la diversificationde la ressource et la scurisation de l'alimentation soit tudie.Les schmas raliss en consquence doivent prendre en compte la spcificitde ces eaux souterraines trs vulnrables la pollution microbiologique et doiventdfinir une stratgie raliste pour leur protection.

    Bauges

    BordureMassif Central

    Karst profondde la Valle du Doubs

  • 3

    P R E A M B U L E

    Le Schma Directeur d'Amnagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) du bassin Rhne-Mditerrane-Corse (RMC) raffirme, dans son orientation fondamentale n 3, l'importancestratgique et la fragilit des eaux souterraines, en particulier celles localises dans les aquifrescarbonats. En effet, les formations carbonates du bassin concernent, l'affleurement, des tenduesimportantes (plus de 40 000 km2, soit prs du tiers du territoire RMC). Elles constituent souventdes aquifres, dont beaucoup prsentent des caractres karstiques. Les ressources en eau deces formations sont exploites pour la satisfaction des besoins des collectivits (alimentation eneau potable (AEP)), de l'industrie et de l'agriculture (irrigation), ou sont susceptibles de l'tre ;elles soutiennent aussi l'alimentation de nombreux cours d'eau, en particulier pendant l'tiage.Cependant, l'exploitation de ces ressources est trs limite ce jour. En revanche, les rservesde ces aquifres semblent constituer un potentiel de ressource en eau susceptible derpondre certains besoins locaux ou rgionaux. C'est en partie la mconnaissance despotentialits d'exploitation et probablement leur sous-estimation qui a conduit un moindrerecours ces ressources, les dmarches classiques dexploration et de mise en valeur des eauxsouterraines tant peu adaptes au caractre karstique des aquifres carbonats.

    Le SDAGE identifie trois priorits en ce qui concerne les eaux souterraines patrimoniales :dvelopper une politique de connaissance et de gestion patrimoniale de la ressource eneaux souterraines l'chelle des systmes aquifres,rserver aux usages nobles (AEP) ou qualitativement exigeants la ressource souterraine,accrotre le recours, raisonn du point de vue qualitatif, aux aquifres karstiques dans lessecteurs o s'exprime d'ores et dj un dsquilibre marqu entre ressource connue etdemande d'eau. A l'chelle de ces territoires o l'adquation ressource/besoins estparticulirement difficile atteindre, le SDAGE identifie les aquifres karstiques fortepotentialit prsume (figure 1) et prconise que l'opportunit d'utiliser ces aquifrespour la diversification de la ressource et la scurisation de l'alimentation soit tudie.

    Ce guide technique a pour objet de faciliter la mise en uvre des prconisations du SDAGERhne-Mditerrane-Corse en matire de connaissance et de gestion des ressources eneau des rgions karstiques. Le but est de favoriser le recours ces ressources, leur protectionet leur exploitation selon des mthodes de gestion active adaptes aux caractres spcifiquesdu karst.

    La premire partie de ce document aborde la connaissance des karsts. Elle dfinit les notionsde karst, de systme karstique et daquifre karstique ; elle prcise les notions de structureet de fonctionnement de ce dernier ; elle met en avant l'importance des karsts, en particulierdans le bassin. Les caractristiques intrinsques d'un karst en font un milieu complexe connatreprcisment et explorer. Face cette difficult, une mthodologie d'approche globale dusystme karstique est prsente.

    La deuxime partie aborde les impacts des activits humaines sur les eaux souterraines du karst.La vulnrabilit de laquifre karstique est dfinie par rapport aux autres ressources en eau,aquifres poreux et fissurs et eaux de surface, de faon faire apparatre ses particularits faceaux pollutions. Puis elle prsente l'ensemble des points relatifs l'tude, l'exploration et l'exploitation d'un systme karstique.

    Enfin, une troisime partie aborde les aspects de la protection et de la gestion des ressourcesen eau karstique. Elle expose les problmes rencontrs, lis la particularit des karsts ; elledonne finalement quelques exemples de gestion des karsts sur le bassin Rhne-Mditerrane-Corse.

    Ce guide est donc un document technique s'adressant des personnes ayant dj quelquesnotions sur les eaux souterraines et les karsts. Il intressera particulirement les techniciensayant tudier les potentialits d'un karst en vue de son exploitation. Il offre de nombreuxrepres sur le droulement et le contenu de l'tude raliser et fait tat des expriencesdj menes. Il ne peut nanmoins en aucun cas remplacer l'exprience et la connaissancedes hydrogologues en matire de karst.

    CONNAISSANCE ET GESTION DES RESSOURCES EN EAUX SOUTERRAINES DANS LES REGIONS KARSTIQUES

  • 4CONNAISSANCE ET GESTION DES RESSOURCES EN EAUX SOUTERRAINES DANS LES REGIONS KARSTIQUES

    Calcaires

    Formations htrognescontenant des calcaires

    Donnes : Agence de l'Eau RMC, BRGM, ANTEA. Fond administratif : IGN Paris, 1993

    Source d'Arcier

    Pertes du Doubs

    Source de la Loue

    Source du Doubs

    Source de l'Ain

    Sourcedes Fontaigneux(Gervanne)

    Source des Gillardes

    Figure 2 - Les affleurements calcaires et les principaux sites karstiques du Bassin Rhne-Mditerrane-Corse

    CO

    TES

    BOU

    RGU

    IGN

    ON

    NE

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    JU

    R

    A

    BUG

    EY

    CHABL

    AIS

    Rseau Jean Bernard

    BORN

    ESAR

    AVIS

    BAUGES

    VER

    CO

    RS

    CHART

    REUS

    ERseau de laDent de Crolles

    DEVOLUY

    St Florent

    Bonifiacio

    PLANDE

    AUDIBER

    GUE

    STEVICTOIRE

    Sourcede la Siagne

    S