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Fonctionnement des aquifères
Au sein du périmètre du SAGE Bas Dauphiné Plaine de Valence il existe plusieurs formations aquifères de différentes natures (poreuses, fissurées, fracturées). Le principal aquifère est celui de la molasse du Miocène.
L’aquifère molassique est le siège d’une nappe d’extension régionale, du sud de l’agglomération lyonnaise jusqu’à la vallée de la Drôme. Cet aquifère possède des caractéristiques hydrodynamiques très hétérogènes. L’eau circule à travers l’aquifère à des vitesses plus ou moins rapides selon les zones, les perméabilités variant entre 1.10-3 m/s et 1.10-7 m/s. Ainsi, dans la molasse, l’eau peut mettre parfois plusieurs années pour parcourir quelques mètres. Les variations de perméabilités sont autant verticales qu’horizontales.
Aussi, grâce aux différentes études hydrogéologiques réalisées, on a pu constater que la masse d’eau “molasse miocène” est composée de plusieurs sous-unités hydrogéologiques ne communiquant pas entre elles, séparées par des crêtes piézométriques et ayant des exutoires différents. Ce qui signifie que sous nos pieds, l’eau s’écoule dans la roche selon des bassins versants souterrains.
Un dôme piézométrique important est ainsi mis en évidence au niveau des Chambaran, au nord-est de la zone d’étude. La nappe de la molasse est d’une façon générale drainée par les différents cours d’eau qui parcourent le secteur (hormis lorsque la molasse est sous couverture des alluvions de la Plaine de Valence). A noter que la nappe de la molasse n’est pas en relation directe avec le Rhône, les formations marneuses de l’Oligocène et du Pliocène empêchant ce lien direct. La nappe de la molasse se déverse donc dans les cours d’eau et les nappes de surface en amont du Rhône.
Le fonctionnement de l’aquifère molassique a été décrit dans la première thèse sur le sujet en 2006 et ensuite confirmé et affiné lors de la seconde thèse de 2011. Au sein de la molasse, les eaux souterraines circulent en “pelures d’oignons”. Trois flux différents ont été mis en évidence :
- Les flux superficiels, caractérisés par des eaux récentes, souvent impactées par les activités humaines, infiltrées à proximité du point de prélèvement et ayant des vitesses de circulation rapides (une centaine de mètres par an),
- Les flux régionaux, au sein desquels les eaux sont âgées (quelques centaines à plusieurs milliers d’années), indemnes de toute contamination par les activités humaines. Les eaux se sont infiltrées en altitude, loin du point de prélèvement et ont des vitesses de circulation très lentes (1 à 10m/an),
- Les flux intermédiaires, dont les caractéristiques sont intermédiaires entre les deux flux précédents. Les eaux circulant dans ces flux sont soit d’un âge intermédiaire, soit la résultante d’un mélange entre les eaux profondes et les eaux superficielles.
Les figures ci-contre présentent de façon schématique, pour deux secteurs du SAGE (collines molassiques et plaine de Valence), le fonctionnement en pelures d’oignons de l’aquifère de la molasse.
La figure ci-contre présente les zones d’alimentation des flux profonds de la nappe de la molasse ainsi que les zones de remontées de ces flux profonds identifiés dans le cadre des travaux des thèses.
Les zones d’alimentation des flux profonds sont le piémont du Vercors et le plateau des Chambaran pour les collines molassiques et la Valloire.
La nappe de la molasse se déverse dans :
- des rivières. Le soutien des débits d’étiage permet de maintenir les niveaux d’eau. Il est assuré par la nappe de la molasse en général et particulièrement par les flux profonds en particulier. Les eaux anciennes (flux profonds et intermédiaires) représentent 24 à 33% de la recharge des cours d’eau par la nappe de la molasse.
- des nappes superficielles. Elles assurent entre 40 et 60 % du soutien des débits des cours d’eau. L’apport d’eaux anciennes est particulièrement important sur les nappes des terrasses alluviales du bassin de la Drôme des collines puisqu’il est estimé comme pouvant atteindre jusqu’à 50 % du débit des nappes.
Le second aquifère d’importance est celui des alluvions de la Plaine de la Valence, en relation plus ou moins complexe avec celui de la molasse. Cet aquifère est composé d’éléments déposés notamment par l’Isère et ses anciens cours et le Rhône. Les alluvions de l’Isère peuvent s’être déposées sur des épaisseurs allant jusqu’à 70 mètres. Leur perméabilité est élevée autour de 2.10-2 m/s. Les alluvions du Rhône varient entre 10 et 30 mètres d’épaisseur avec une perméabilité moindre, de l’ordre de 5.10-3 m/s. De fortes disparités des caractéristiques hydrogéologiques existent liées à la position des anciens cours d’eau. Les cônes de déjection en provenance du Vercors ont également participé au dépôt d’éléments hétérogènes dans la plaine de Valence.
Les alluvions sont, par endroit, séparées de la molasse par les formations argilo-sableuses du Pliocène qui participent à la mise en charge de la nappe de la molasse. Des flux d’eau ascendants en provenance de la molasse viennent ainsi alimenter les alluvions sus-jacentes en plusieurs endroits comme cela fut en particulier démontré dans le cadre des thèses. Ces secteurs d’alimentation de la nappe des alluvions par celle de la molasse apparaissent comme des zones très productives en matière d’exploitation des eaux souterraines.