Intérêt des traçages hydrogéologiques dans le cadre des études préalables aux

périmètres de protection

par Christophe SUBIASc.subias@calligee.fr

• Définition : l’opération de traçage est une technique employée de longue date en hydrogéologie karstique afin de prouver une liaison hydraulique entre un point (perte, aven, doline…) et une ou plusieurs émergences situées à la périphérie des plateaux karstiques

TRACEUR

• Objectifs : elle reste la seule possibilité de prouver de manière indubitable un fait concret (relation hydraulique entre un point et un autre) à travers le marquage et le cheminement des eaux souterraines

• Historique : utilisation ludique et spéléologique, plus récemment scientifique avec le développement de nouvelles méthodes de détection• 1er essai de coloration connu se serait déroulé en 1887 à la

perte du Danube (détection visuelle)• 1er traçage avec analyse fluorimétrique (1950) notamment

dans le Jura ou le Quercy• 1er multitraçage à plusieurs colorants (1970)

• Informations données par un traçage• sur les limites du bassin d’alimentation (PPE)• sur la vulnérabilité de la ressource en eau captée,

en constituant de véritables simulations de pollution• sur les caractéristiques fonctionnelles de l’aquifère

• Réticences sur ce type d’opération

1. Apparition d’une coloration

2. Echec possible dans ces opérations

3. Coût à supporter par la collectivité (les traçages sont toujours mis en option)

Captage coloré par un traceur…

• Exemple du SIAEP de la Vallée du Manoire• Exploitation d’une source karstique (gros débit,

enjeu important)• Pertes du ruisseau du Manoire (quel est la

vulnérabilité du captage à toute pollution accidentelle ?)

• Zone de plateau (rôle de la pollution diffuse)

• Méthodologie mise en place

1. Etude géologique et hydrogéologique détaillée

2. Etablissement d’un protocole de traçage + plan de prévention

3. Réalisation d’un multitraçage : dans les pertes en basses eaux et sur le plateau en hautes eaux

4. Interprétation des données

Etude géologique et hydrogéologique détaillée

Protocole de traçage• Où et comment on injecte ?• Quand doivent se faire les injections ?• Quels traceurs et dans quelles proportions ?• Comment doit-on assurer le suivi de la restitution ?• Quels points doit-on surveiller, sur quelle période de

temps et avec quels moyens (visuel, manuel, en continue…).

Injection dans les pertes

du Manoire en basses eaux

Injection sur le plateau d’Eyliac

avec apport d’eau par citernage

Surveillance du captage

Mesures des flux de surverse du

captage

• Informations très intéressantes sur :• sur la structure d’un système karstique si on s’intéresse au flux de traceur ayant transité par ce système (état de karstification – vulnérabilité globale)• sur le transit de l’eau si on s’intéresse aux vitesses et aux temps de circulation de l’eau• sur la capacité de dilution du système.

Restitution visuelle du traceur injecté dans la perte du Manoire

COURBE DE RESTITUTION EN FLUORESCEINECAPTAGES DE SAINTE-MARIE-DE-CHIGNAC

0

5

10

15

20

25

14/10/09 0:00 24/10/09 0:00 3/11/09 0:00 13/11/09 0:00 23/11/09 0:00 3/12/09 0:00 13/12/09 0:00 23/12/09 0:00

Co

nc.

en

tra

ceu

r en

µg

/lj

SOURCE DE STE MARIE DE CHIGNAC

PUITS N°2 DE STE MARIE DE CHIGNAC

6kg de fluorescéine le 20/10/09 à 14h

• Courbe de restitution du traçage des pertes

COURBE DE RESTITUTION EN FLUORESCEINECAPTAGES DE SAINTE-MARIE-DE-CHIGNAC

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

02/05/2010 00:00 07/05/2010 00:00 12/05/2010 00:00 17/05/2010 00:00 22/05/2010 00:00 27/05/2010 00:00

Co

nc

. en

tra

ceu

r en

µg

/lj

SOURCE DE STE MARIE DE CHIGNAC

PUITS N°2 DE STE MARIE DE CHIGNAC

5kg de fluorescéine le 2/05/10 à 14h38

• Courbe de restitution du traçage du plateau

• Conclusions sur les limites du BAC

• Conclusions sur la vulnérabilité

1. très forte vulnérabilité du captage à toute pollution accidentelle sur le Manoire (faible dilution mais faible vitesse en basses eaux)2. faible vulnérabilité venant du plateau (vitesses importantes mais forte dilution en hautes eaux)3. nécessité de mettre en place un plan ou disposition d’alerte + une solution de secours

• Attention :

1. les résultats d’un traçage sont à reporter à des conditions hydrologiques données2. Le traceur injecté ne va parcourir qu’une partie seulement du système karstique (système-traçage) donc couplage des méthodes d’investigations

Formation continue par le CETRAHE (Orléans)Dates et coûts des sessions : voir site Internet

http://cetrahe.poledream.org

• Initiation aux principes et méthodes du traçage hydrogéologique (2 jours)• Perfectionnement théorique et pratique en traçage hydrogéologique (5 jours)

Merci de votre attention