Traçages hydrologiques

Les traceurs artificiels et hydrologie :

 

 

 

 

 

 

L’utilisation des traceurs artificiels en hydrogéologie est une technique forte ancienne, et un outil efficace pour la gestion et la préservation de la ressource en eau et la protection de l’environnement.

 

La demande croissante d’expertises hydrologiques nécessitant le recours aux traceurs artificiels est principalement motivée par les enjeux de la gestion des ressources en eau ainsi que par l’augmentation des transports de matières polluantes.

 

Grâce à cette technique, les propriétés de fluorescence et de salinité des traceurs vont permettre en évidence les points d’origine de l’eau, les lieux d’écoulement, les liaisons hydrauliques, ainsi que les risques de propagations de substances polluantes.

 

Les résultats obtenus  peuvent répondre à ces questions de manière formelle et ainsi contribuer à  responsabilisation des acteurs économiques et sociaux quant à leur impact environnemental.

 

 

 

 

                                                                                         

 

 

                   

 

 

Ci-dessous, un rappel des différentes applications possibles et leurs objectifs :

 

 

 

Les applications

Objectifs

Captage d'eau souterraine/source

Délimitation du bassin d'alimentation de captage

Vérification qu'un point donné se trouve dans le bassin de captage

Etude des apports respectifs d'eaux différentes

Zone de protection des eaux souterraines

Vérification d'une liaison hydraulique entre le point d'injection et le captage

Etude des temps de transit et vitesse d'écoulement

Dimensionnement de zones de protection

Aires d'alimentation des écoulements

Délimitation des aires d'alimentation

Vérification qu'un lieu donné se trouve dans l'aire d'alimentation d'un captage

Connaissance des écoulements souterrains

Evaluation de dangers/ simulation d'incidents

Vérification d'une liaison hydraulique entre une installation/un chantier de captage

Détermination de temps d'intervention

Contrôle d'implantation du point de surveillance

Estimation de l'ampleur des impacts lors des évaluations de risques

Simulation de l'effet d'incident provoquant l'infiltration de liquides dommageables dans les eaux souterraines

Sites contaminés/Aires suspectes

Etude du cheminement des eaux d'infiltration

Vérification du bon emplacement de points d'échantillonnage en aval d'un site

Décharges

Vérification d'écoulements sous les décharges existantes

Contrôles des voies d'infiltration: les eaux météoriques s'écoulent vers les drainages prévus

Contrôle de l'étanchéité des couches de couverture

Evaluation de sites pour de nouvelles décharges: ex - vérification qu'un site soit bien hors du bassin d'alimentation de captage

Vérification du bon emplacement du point de surveillance

Interaction eaux de surfaces / eaux souterraines

Détection et localisation de tronçons d'infiltration ou d'exfiltration de cours d'eau

Détection d'écoulements sous les cours d'eau

Identification de lieux d'exutoires de lacs fermés

Détection d'eaux parasites

Identification et quantification de l'arrivée à un captage d'eaux d'infiltration provenant d'un cours d'eau

Vérification de l'arrivée à un captage d'eaux pluviales d'infiltrations proches

Forage/Piézomètre

Contrôle de la représentativité d'échantillons d'eau souterraine par marquage du fluide de forage

Contrôles des bouchons étanches séparant différents niveaux de captage

Expertise en cas de dommages

Vérification de l'origine des eaux s'infiltrant dans un bâtiment

Détermination des paramètres de l'acquifère / Modélisation des écoulements souterrains

Détermination de paramètres hydrauliques tels que la vitesse d'écoulement et le coefficient de dispersion

Calcul du volume d'emmagasinement à partir du volume des vides autorisant l'écoulement

Calibrage et validation de modèles d'écoulement et transport de masse en solution

Vérifications des directions d'écoulement simulées par rapport aux directions observées

 

 

  

Notamment en milieu karstique, les traçages artificiels restent essentiels pour délimiter les systèmes hydrogéologiques et évaluer les caractéristiques du transit à partir de la Distribution des Temps de Séjour (D.T.S.). Même si c’est dans les milieux karstiques et fracturés que se rencontre la plus grande variété d’applications des traçages, ils ne sont, pour autant, pas limités à ce type de milieu.

 

 

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Bibliographie

 

Utilisation des traceurs artificiels en hydrogéologie

Guide pratique

 

Groupe de travil Traçage de la Société suisse d'hydrogéologie SSH

 

Source: Berichte des BWG, Série Geologie - Rapports de l'OFEG, Série Géologie - Rapporti dell' UFAEG, Série Géologia No 3 - Berne 2002

 

 

Toxicité et écotoxicité des principaux tracurs fluorescents employés en hydrogéologie et de leurs produits de dégradation

 

P. GOMBERT et J. CARRE

 

Source: KARSTOLOGIA n°58, 2011 (41 à 53)

 

 

Evaluation de traceurs artificiels pour l'étude du transport de solutés dans les eaux souterraines

 

H. BAUWELS

 

Source: Rapport du BRGM R 38323 de Février 1995

 

 

Guide méthodologique
Les outils de l'hydrogéologie karstique pour la caractérisation de la structure et du fonctionnement des systèmes karstiques et lévaluation de leur ressource

BRGM/RP-58237-FR
Mars 2010

 

Proposition dune grille dévaluation des résultats des traçages en milieu karstique (au moyen de traceurs fluorescents)

CFH - Colloque Hydrogéologie et karst au travers des travaux de Michel Lepiller 17 mai 2008

 

The use of fluorescent dyes as tracers in highly saline groundwater

 

Source: Journal of Hydrology ( 2008) 358, 124-133

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