Méthodologie de définition des zones de remontée de nappe. Cartographie de l'aléa sur la plaine d'Alsace

Suzanne Schomburgk (1) , Jean-Louis Pinault (1) , Laurent Longuevergne (1)

1 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)

Le niveau piézométrique de la nappe alluviale d'Alsace fait l'objet de variations importantes gouvernées par des phénomènes climatiques comme les précipitations et l'évapotranspiration ainsi que par le régime des rivières (le Rhin et les rivières vosgiennes). L'objectif de la présente étude est de mettre au point une méthodologie permettant de cartographier les zones à fort battement de nappe proches de la surface de manière à apporter une information destinée à mieux définir les zones humides au sens de la Directive-Cadre sur l'Eau et évaluer le risque lié aux inondations phréatiques. Une étude méthodologique réalisée en 2002-2003 avait montré l'intérêt technique de l'analyse du signal piézométrique avec le logiciel TEMPO. Dans le cadre de la présente étude, la méthodologie a été affinée pour mieux reconnaître les zones influencées par les rivières (Rhin ou rivières vosgiennes) ou par les pluies efficaces. Cette méthodologie permet également de calculer le temps de réaction entre la nappe et la rivière (alimentation ou drainage de la nappe par les rivières) et le temps de transit des eaux pluviales jusqu'à l'alimentation de la nappe. Cette méthodologie a été comparée et complétée par une technique statistique plus classique: l'Analyse en Composantes Principales (ACP). Cette méthode calcule également les différentes composantes du signal, mais avec la contrainte que tous les phénomènes sont considérés comme concomitants. Elle permet de compléter les données manquantes de certains points d'eau afin d'augmenter la densité du réseau et de cartographier des zones à faible profondeur de nappe. Les représentations cartographiques obtenues par les 2 méthodes sont dans l'ensemble comparables. Il apparaît toutefois des désaccords lorsque les échanges entre le réseau hydrographique et la nappe sont très différés (l'ACP n'étant pas une méthode de transfert n'explique alors qu'une faible partie des variations piézométriques différées) ou lorsque les variations des signaux d'entrée (pluie, débit des cours d'eau) sont très corrélées. La critique des deux méthodes nous a conduit à produire une information fiable sur les variations piézométriques de l'ensemble de la nappe rhénane. L'analyse des chroniques piézométriques permet ensuite de calculer le temps de retour des niveaux de la nappe pour l'aide à la définition de l'aléa "remontée de nappe" et permet de différencier au travers de la cartographie des zones plus ou moins vulnérables aux remontées de nappe. En raison de la densité des données utilisées cette cartographie ne permet pas de descendre en dessous d'une échelle de 1/50 000 même dans les secteurs bien informés.

Domaines: Interfaces continentales, environnement; Hydrologie; Milieux et Changements globaux

Suzanne Schomburgk, Jean-Louis Pinault, Laurent Longuevergne. Méthodologie de définition des zones de remontée de nappe. Cartographie de l'aléa sur la plaine d'Alsace. 2006, pp.BRGM/RP-53579-FR. ⟨hal-00708066⟩