Hydrodynamic survey of the Miocene aquifer of Carpentras basin (Vaucluse, South-eastern France)
Fonctionnement hydrodynamique de l'aquifère du Miocène du bassin de Carpentras (Vaucluse, France)
Résumé
The molassic basin of Carpentras (Vaucluse, South-eastern France) is filled with sandy-clayey miocene deposits organised in successive sequences of various facies. So it constitutes a complex aquifer. The hydrodynamic parameters of this aquifer are not particularly high (hydraulic conductivities between 10-4 and 10 7 m.s-1) but its thickness reaches 600 m. The chemical quality of water is excellent and important artesianism phenomena are observed. The easy cheap exploitation of the aquifer has caused the increasing of the drilling number since the 1960's. It is about thousands overall a 600 km2 area. The need to rationalise the use of water has driven to compile and actualise all the existing data.
The purpose of this study is to have an improved knowledge about the geology, the hydrodynamic and the hydrochemistry of the basin. A bibliographical critical review focuses on each topic. Then it is completed by the acquisition and the analysis of new data. The geophysical study of the basin edges is conducted with electrical resitivity tomography. Thus a pattern of the deposit organisation can be proposed whereas the lithologic correlations between drillings have seemed hard to be interpreted. The water level has been monitored monthly in 51 boreholes during 20 months. These data shows in particular that the pumping activity induces great seasonal variations. In 2004 and 2005, hundred water drillings have been sampled. The results of the characteristic ions analysis have upgraded a database which contains the results of two previous sampling campaigns led in 1985 and in 1996. With the data, we propose a spatial temporal approach, particularly for the nitrate contamination evolution and residence time.
This survey allows us to build a simple but complete hydrogeological model. The modelling is used as a tool to synthesise the data and the functioning hypothesis. It gives a visualisation mean and can put in evidence the aspects which should be deepened in next works.
The purpose of this study is to have an improved knowledge about the geology, the hydrodynamic and the hydrochemistry of the basin. A bibliographical critical review focuses on each topic. Then it is completed by the acquisition and the analysis of new data. The geophysical study of the basin edges is conducted with electrical resitivity tomography. Thus a pattern of the deposit organisation can be proposed whereas the lithologic correlations between drillings have seemed hard to be interpreted. The water level has been monitored monthly in 51 boreholes during 20 months. These data shows in particular that the pumping activity induces great seasonal variations. In 2004 and 2005, hundred water drillings have been sampled. The results of the characteristic ions analysis have upgraded a database which contains the results of two previous sampling campaigns led in 1985 and in 1996. With the data, we propose a spatial temporal approach, particularly for the nitrate contamination evolution and residence time.
This survey allows us to build a simple but complete hydrogeological model. The modelling is used as a tool to synthesise the data and the functioning hypothesis. It gives a visualisation mean and can put in evidence the aspects which should be deepened in next works.
Le bassin molassique de Carpentras est constitué de formations miocènes sablo-argileuses présentant de nombreuses variations de faciès. Il renferme un réservoir aquifère complexe aux caractéristiques hydrodynamiques intrinsèques médiocres (perméabilité comprise entre 10-4 et 10-7 m.s-1) mais dont la puissance est importante (600 m d'épaisseur). La qualité chimique de l'eau est excellente (naturellement potable) ; l'exploitation est facile et bon marché. Depuis les années 1960, le nombre de forages a augmenté rapidement et sans contrôle. En 2006, on compte des milliers d'ouvrages sur 600 km2. Dans un contexte de rationalisation des usages de l'eau, il est apparu nécessaire de faire un état des connaissances et d'actualiser celles-ci pour construire un schéma de fonctionnement du système aquifère.
Ce travail aborde la géologie, l'hydrodynamique et l'hydrochimie du bassin. Chaque élément fait l'objet d'une revue bibliographique critique et est approfondi par l'acquisition et l'analyse de données nouvelles. L'étude géophysique des bordures du bassin par tomographie de résistivité électrique permet de proposer un schéma de l'organisation des corps sédimentaires. Le suivi mensuel du niveau de l'eau dans 51 ouvrages pendant 20 mois révèle l'influence saisonnière très nette des pompages. Enfin deux campagnes de prélèvements et d'analyses des ions caractéristiques des eaux du bassin (100 éch.) ont été menées en 2004 et 2005. La comparaison des résultats avec ceux acquis en 1985 et 1996 permet une approche spatio-temporelle des concentrations (évolution de la contamination nitratée, temps de séjour).
On aboutit à un modèle hydrogéologique simple mais complet. La modélisation est alors utilisée comme un outil de synthèse des informations et des hypothèses de fonctionnement. Elle permet ainsi une visualisation générale du fonctionnement de l'aquifère et met en évidence les éléments qui nécessiteraient des investigations supplémentaires pour améliorer la compréhension.
Ce travail aborde la géologie, l'hydrodynamique et l'hydrochimie du bassin. Chaque élément fait l'objet d'une revue bibliographique critique et est approfondi par l'acquisition et l'analyse de données nouvelles. L'étude géophysique des bordures du bassin par tomographie de résistivité électrique permet de proposer un schéma de l'organisation des corps sédimentaires. Le suivi mensuel du niveau de l'eau dans 51 ouvrages pendant 20 mois révèle l'influence saisonnière très nette des pompages. Enfin deux campagnes de prélèvements et d'analyses des ions caractéristiques des eaux du bassin (100 éch.) ont été menées en 2004 et 2005. La comparaison des résultats avec ceux acquis en 1985 et 1996 permet une approche spatio-temporelle des concentrations (évolution de la contamination nitratée, temps de séjour).
On aboutit à un modèle hydrogéologique simple mais complet. La modélisation est alors utilisée comme un outil de synthèse des informations et des hypothèses de fonctionnement. Elle permet ainsi une visualisation générale du fonctionnement de l'aquifère et met en évidence les éléments qui nécessiteraient des investigations supplémentaires pour améliorer la compréhension.
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