Centre Européen
de Recherche et d'Enseignement
des Géosciences de l'Environnement

Jérôme Texier

Caractérisation des échanges nappe-rivière et de l'effet autoépurateur des berges

 

Directeur(s) de thèse : Jerome LABILLE, Julio GONCALVES

Financement et collaboration :Agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse, Syndicat des eaux Rhône-Ventoux, Suez

Date de début de thèse : Octobre 2018

Mots-clef : hydrogéologie, échanges nappe-rivière, autoépuration, pesticides, PFAS, modélisation du transport-réactif

Résumé : 

La nappe alluviale du Rhône est particulièrement exploitée notamment pour l'eau potable (AEP). Ainsi, le Syndicat Rhône-Ventoux (SRV), partenaire du projet, produit et distribue environ 10 millions de mètres cubes par an pour environ 180.000 personnes dans le Vaucluse. La majorité de sa production dépend de trois champs captants situés au bord du Rhône. Ces derniers exploitent la nappe alluviale directement connectée au Rhône. Les débits d’exploitation sont ainsi importants, cependant les ouvrages sont également vulnérables au polluant en provenance du Rhône. Pour atteindre les champs captants, les polluants devront franchir la zone hyporhéique (zone interface entre la rivière et la berge) où à lieux de nombreuses réactions. Lors de ce transport, certains polluants sont susceptibles d'être retenus par les constituants des berges ou dégradés, on parle alors d’effet autoépurateur.

L'objet de ma thèse est de mieux comprendre l’hydrogéologie de ces sites produisant de l’eau potable, en étudiant spécifiquement les conditions hydrologiques et hydrogéologiques à l’interface nappe-Rhône. Cette partie du travail reposera sur l’utilisation de traceurs isotopiques et thermiques, ainsi que sur approche géomatique, afin de réaliser des cartes de circulation de l’eau dans l’aquifère. Cette étude permettra de connaitre les flux et vitesses d’écoulement à cette interface. 

Dans un second temps, les affinités de différents polluants avec les milieux poreux des berges seront testées. Pour cela, des expériences en colonnes seront réalisées, avec différents milieux naturels issus des berges du Rhône, dans lesquelles des cocktails de polluants (pesticides, PFAS, résidu pharmaceutique) seront injectés. Le suivi de la percée de ces polluants permettra ainsi de déterminer l’affinité des polluants pour les milieux, ainsi leurs capacités à épurer l’eau. Des expériences complémentaires avec des colonnes artificielles, reconstruites pas à pas, permettront de définir quels sont les constituants jouant le plus grand rôle dans les phénomènes épuratoire.

Au-delà de l'intérêt scientifique pour la meilleure compréhension des effets autoépuratoire et des échanges nappe-rivière, ce projet répondra un enjeu d'exploitation et de vulnérabilité des champs captants face à une pollution en provenance du Rhône. Le projet sera finalisé par la réalisation d’un modèle numérique couplant l’écoulement et le transport réactif des polluants. Ce dernier servira d’outil prédictif et de gestion de la vulnérabilité pour l’exploitant


Suivi piézométrique du site de la Jouve et du Rhône, et modélisations stochastiques des vitesses d'écoulements au sein du site.