Bilan Aquifères

Cet action ambitionne d’étudier l’impact des aménagements hydro-agricoles sur l’évolution des aquifères superficiels.

Il s’agit de documenter et modéliser la recharge produite par les fuites du barrage de Lebna (Cap Bon) pour anticiper son évolution sous influence des variations d'alimentation en eau du barrage.

Pour cela, nous mettons en œuvre une approche combinée : établissement du bilan en eau de surface, établissement du bilan évaporatoire du lac, caractérisation des matériaux des berges et du fond, et modélisation hydrogéologique de la fuite.

Dans ce contexte, nous avons recours à la synergie entre mesures hydro-climatiques, géochimiques et géophysiques. L’analyse du bilan hydrologique journalier sur 27 années met en évidence un terme de fuite fonction de la hauteur d'eau dans le barrage pendant les périodes de non alimentation (baisse > évaporation). Intégrée sur des périodes de 10 jours, l'intensité de la fuite présente une relation croissante entre les cotes 16 m et 18 m (déversement à 18.04 m). Le volume annuel de recharge estimé est de 3.8 10⁶ m³.an^-1, sans pouvoir donner une précision vues les fortes incertitudes sur l'évaporation et les alimentations discrètes.

Les prospections géologiques et géophysiques indiquent la présence de matériaux perméables représentés par des faciès sableux du Quaternaire et du Pliocène qui affleurent sur la rive sud du lac à des côtes cohérentes avec les fuites des berges [16-18 m]. 68 sondages électriques verticaux et 13 panneaux de tomographie électrique sont en cours d'interprétation pour estimer l'extension des faciès géologiques propres à conduire le flux de recharge vers l'aquifère côtier. Le suivi isotopique en cours permettra d’affiner le bilan évaporatoire. Cette action repose sur de nouvelles collaborations (CERTE, G-EAU, LISAH), elle mobilise des compétences en hydro-climatologie, géochimie et géophysique (axe 1 et 2 du LMI), et elle inclut un encadrement de thèse (FST Tunis).

À moyen terme, les développements méthodologiques permettront de caractériser la modulation de la recharge en fonction de scénarios agro-climatiques sur le bassin versant du Lebna (axe 3), et les résultats obtenus éclaireront les décideurs sur l’impact des politiques d’aménagement.

Actions en détails

Quantification hydrologique, isotopique et hydrogéologique de la recharge concentrée causée par le barrage du Lebna : modélisation des interactions barrage-aquifère appuyée par la géophysique

Thèse (axes 1, 2 et 3 du LMI): Nejmeddine OUHICHI (CERTE/LISAH/G-EAU)

Directeur de thèse : Hakim Ghabtni (CERTE/LG)

Encadrement : Fethi LACHAAL (CERTE/LG), Olivier GRÜNBERGER (IRD/LISAH), Radhouane Hamdi (IRD/LISAH), Christian LEDUC (IRD/G-EAU), Sylvain MASSUEL (IRD/G-EAU)

Objectifs :

La thèse a comme objectif de documenter et modéliser le terme de recharge du lac de barrage du Lebna (Cap Bon) afin d’anticiper son évolution en fonction des variations de l'alimentation en eau du barrage. Cette recharge est en effet difficile à évaluer par bilan hydrologique du lac du réservoir car un terme négatif de bilan de surface peut résulter de la combinaison d'une fuite et d'une alimentation simultanée. L'estimation de la recharge et la modélisation de sa dynamique requièrent donc une approche combinée : établissement du bilan en eau de surface, caractérisation des matériaux des berges et du fond, le bilan évaporatoire du lac par traceurs géochimiques, modélisation hydrogéologique de la fuite.

Principaux résultats

• Une première analyse du bilan hydrologique journalier sur 27 années met en évidence un terme de fuite dépendant de la hauteur d'eau dans le barrage pendant les périodes supposées de non alimentation (baisse > évaporation). Intégrée sur des périodes de 10 jours, l'intensité de la fuite présente une relation croissante entre les cotes 16 m et 18 m (18.04 m étant la cote de déversement).
• Le volume annuel moyen de recharge estimé est de 3,8 10⁶m³/an sans que l'on puisse pour l'instant donner une précision à ce terme au vu des fortes incertitudes sur l'évaporation et les alimentations discrètes.
• L'étude géologique et géophysique met en avant la présence de matériaux perméables représentés par des faciès sableux du Quaternaire et du Pliocène qui affleurent sur la rive sud du lac à des côtes cohérentes avec le phénomène de fuite des berges [16-18m]. 68 sondages électriques verticaux(SEV) et 13 panneaux de omographies électriques sont en cours d'interprétation pour donner une estimation e l'extension des faciès géologiques propres à conduire le flux de recharge vers l'aquifère côtier.
  • Le suivi isotopique également en cours permettra d’affiner le bilan évaporatoire.

En savoir plus

Figure 1 : Dispositif de suivis piézométriques et mesures géophysiques de l'étude