Le cycle de l’eau

jeudi 21 décembre 2017
par  Gérard Bommenel
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La réunion du 2 Décembre a été l’occasion pour Jean-Paul Herbin, géologue, d’expliquer plus techniquement le grand cycle de l’eau ou le voyage d’une goutte d’eau, cher aux manuels scolaires de nos grand-mères.
Selon le sol, la durée du voyage se compte en heures, en mois, et même en siècle. Et il s’est donc inquiété que dans le Vexin on commence à puiser dans les nappes profondes au rechargement très lent. L’eau ne manque pas vraiment dans notre région mais les nappes peu profondes deviennent trop polluées pour être potables sans traitement.

Le grand cycle de l’eau

JPEG - 49.8 ko Ce sont principalement les précipitations qui rechargent les nappes d’eau souterraines. L’eau de pluie percole au travers du sol et du sous sol jusqu’à la nappe phréatique dont le niveau monte ou baisse selon les précipitations. En traversant les terrains elle est marquée par leur histoire. C’est ainsi qu’elle se charge de particules comme le calcaire, les métaux, les nitrates ou les pesticides.

Dans notre région les précipitations annuelles représentent en moyenne 700 mm (soit 70 cm). La période la plus propice à ce rechargement se situe de décembre à mars car l’évaporation et l’activité végétale y sont le plus faibles. Néanmoins seuls 11% des précipitations (soit un peu moins de 8 cm) s’infiltrent en moyenne dans le sous-sol, les reste s’évapore, est absorbé par la végétation ou ruisselle jusqu’au cours d’eau. Bien entendu plus l’espace est urbanisé et imperméabilisé par les constructions, parkings et routes, plus fort est le ruissellement. L’eau ne peut alors pas s’infiltrer dans le sol car elle ruisselle sur les pentes en les ravinant jusqu’au premier cours d’eau.

Les caractéristiques des nappes souterraines

Les zones de stockage de l’eau ou zones aquifères proches sont essentiellement constituées de calcaires, craies ou grès situées le plus souvent sous des sables ou des alluvions dits non saturés. Plus ces zones non saturées sont épaisses plus elles jouent un rôle d’épuration des eaux d’infiltration jusqu’à la nappe phréatique. La vitesse d’infiltration dépend de la porosité des roches.
La perméabilité ou vitesse d’écoulement est l’aptitude d’un milieu à se laisser traverser par l’eau. Ainsi dans des sables, une nappe libre parcourra 1km en une année, dans des granites fissurés elle mettra 3 à 6 mois et dans des calcaires karstiques très fracturés de 1 à 30 heures. A contrario dans les argiles la perméabilité se mesure en mètres par siècles.
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La perméabilité influe sur le rendement que l’on peut attendre d’un forage. Pour un débit identique il sera d’autant plus facile de régénérer le niveau d’une nappe que la perméabilité sera importante.
Les nappes se caractérisent aussi par leur niveau piézoélectrique c’est-à-dire leur profondeur par rapport à la surface. Leur rendement sera différent selon la couche géologique qui les accueille. Les nappes dans la craie ou dans les calcaires de l’éocène moyen ou supérieur permettront un pompage important alors que les nappes de l’albien, plus profondes, et dont l’alimentation vient de beaucoup plus loin, ne se renouvellerons que sur une échelle beaucoup plus longue, de l’ordre du millénaire.

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Protéger la source ou le forage

On effectue une protection rapprochée d’une source ou d’un forage des pollutions accidentelles. C’est un grillage qui isole un périmètre non planté dans le Vexin. Autrefois, on évitait le tas de fumier à coté du puits.
JPEG - 22.6 ko Il ne suffit pas de protéger les environs immédiats du site de captage de source ou de forage. Il faut également protéger des pollutions industrielles et agricoles tout le sol que les gouttes traverseront pour recharger la nappe d’eau. C’est ce qu’on appelle la protection de l’aire de captage et de l’ensemble de son bassin versant. On appelle ainsi l’ensemble de la surface recevant les eaux qui circulent naturellement vers sa nappe d’eau souterraine. En effet l’eau est toujours en mouvement : une goutte qui tombe au sol va voyager par le sol et le sous-sol jusqu’à l’aval. Tous les habitants d’un bassin versant partagent donc la même eau et toute pollution d’une portion de ce bassin finira par se retrouver à plus ou moins long terme dans sa nappe phréatique.
Pontoise est sa région font partie du bassin versant de l’Oise et de la Seine, dit Seine aval, et c’est l’Agence de l’eau Seine-Normandie qui organise la protection des nappes souterraines.
Pour le Vexin et Cergy-Pontoise on constate qu’il n’y a pas de protection des aires de captage et que même les protections rapprochées de captages ne sont pas encore toutes organisées.

Pour en savoir plus :

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Présentation de JP. Herbin

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