{"id":5716,"date":"2023-03-21T17:30:34","date_gmt":"2023-03-21T16:30:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.systra.com\/france\/expert_insights\/eaux-souterraines-et-projets-dinfrastructure-de-la-contrainte-a-la-ressource\/"},"modified":"2023-07-18T10:18:51","modified_gmt":"2023-07-18T08:18:51","slug":"eaux-souterraines-et-projets-dinfrastructure-de-la-contrainte-a-la-ressource","status":"publish","type":"expert_insights","link":"https:\/\/www.systra.com\/france\/expert_insights\/eaux-souterraines-et-projets-dinfrastructure-de-la-contrainte-a-la-ressource\/","title":{"rendered":"Eaux souterraines et projets d’infrastructure : de la contrainte \u00e0 la ressource"},"content":{"rendered":"\n
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Le 22 mars 2023 s\u2019ouvre \u00e0 New York la Conf\u00e9rence des Nations Unies sur l\u2019eau, dans un \u00e9tat d\u2019urgence sans pr\u00e9c\u00e9dent. Cet \u00e9v\u00e9nement n\u2019est que le deuxi\u00e8me organis\u00e9 sur ce th\u00e8me par l\u2019institution internationale depuis la fin des ann\u00e9es 1970. Critique, la p\u00e9riode l\u2019est \u00e0 plusieurs \u00e9gards et il n\u2019est pas n\u00e9cessaire d\u2019\u00eatre un expert pour s\u2019en rendre compte : le changement climatique fait peser une tension chaque ann\u00e9e plus importante sur les ressources en eau. On parle de \u00ab stress hydrique \u00bb. En ce d\u00e9but d’ann\u00e9e 2023, l\u2019Europe est touch\u00e9e par un \u00e9pisode de s\u00e9cheresse tr\u00e8s inqui\u00e9tant. En f\u00e9vrier 2023, la France a connu sa plus longue p\u00e9riode sans pluie jamais enregistr\u00e9e1<\/sup> pour un hiver, quelques mois \u00e0 peine apr\u00e8s un \u00e9t\u00e9 marqu\u00e9 par des \u00e9pisodes de s\u00e9cheresse d\u2019une intensit\u00e9 in\u00e9gal\u00e9e. Un d\u00e9fi de taille, qui am\u00e8ne \u00e0 se tourner de plus en plus vers une ressource aussi mal comprise qu\u2019essentielle : les eaux souterraines.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Gruta do Lago Azul- Br\u00e9sil<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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L\u2019ins\u00e9curit\u00e9 vis-\u00e0-vis des ressources en eau touche aujourd’hui plus de 2 milliards de personnes selon les Nations Unies2<\/sup> . Si nos modes de vie restent \u00e0 l\u2019identique, cela pourrait en concerner 6 milliards dans les d\u00e9cennies \u00e0 venir3<\/sup> . De plus, la consommation d\u2019eau a augment\u00e9 de 600 % sur le dernier si\u00e8cle, deux fois plus vite que la population4<\/sup> .<\/p>\n\n\n\n

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Au-del\u00e0 de la consommation humaine, les eaux souterraines remplissent des fonctions cruciales pour les \u00e9cosyst\u00e8mes<\/strong>, en soutenant les habitats humides de surface. Ces environnements fournissent un habitat critique pour une large gamme d’esp\u00e8ces v\u00e9g\u00e9tales et animales. Ils jouent aussi un r\u00f4le important dans le maintien de la qualit\u00e9 de l’eau, en filtrant les polluants et en minimisant les effets de l\u2019artificialisation5<\/sup> des sols et d’autres activit\u00e9s humaines. Ils sont enfin essentiels \u00e0 la r\u00e9silience au changement climatique, en agissant comme des \u00e9ponges naturelles.<\/p>\n\n\n\n

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Dans le contexte de projets d’infrastructure, les eaux souterraines ont souvent \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9es par les ing\u00e9nieurs comme une contrainte g\u00e9otechnique \u00e0 prendre en compte lors de la conception et de la r\u00e9alisation des travaux souterrains. Cependant, ces eaux sont avant tout des ressources vitales \u00e0 prot\u00e9ger. Par cons\u00e9quent, l’int\u00e9gration de la dimension hydrog\u00e9ologique est de plus en plus sollicit\u00e9e d\u00e8s les phases amont des projets, afin d’identifier et de quantifier les risques et contribuer \u00e0 assurer la durabilit\u00e9 des projets \u00e0 long terme.<\/p>\n\n\n\n

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1<\/sup> S\u00e9cheresse : 32 jours sans pluie en France, record battu | M\u00e9t\u00e9o-France
2<\/sup> Organisation des Nations Unies, Rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau 2021 : la valeur de l\u2019eau. UNESCO, Paris.
3 <\/sup>World Economic Forum
4<\/sup> Water.org (https:\/\/fr.weforum.org)<\/p>\n\n\n\n

5<\/sup>Transformation d’un sol naturel par des actions de l\u2019urbanisation et de l\u2019expansion des infrastructures, pouvant entra\u00eener son imperm\u00e9abilisation totale ou partielle.<\/p>\n\n\n\n

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Une ressource rare et qui se rar\u00e9fie<\/h3>\n\n\n\n
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Pourquoi, sur une plan\u00e8te recouverte \u00e0 70 % d\u2019eau, des dizaines de milliers de personnes doivent-elles encore vivre avec moins de 5 litres par jour ? Si l\u2019eau-substance est bien omnipr\u00e9sente, l\u2019eau-ressource, un bien \u00e9conomique exploitable, est, elle, bien plus rare !<\/p>\n\n\n\n

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Sur le volume total d\u2019eau pr\u00e9sent sur Terre, l\u2019eau douce ne repr\u00e9sente que 2,5 %, et nous ne pouvons en utiliser que moins de 0,4 %<\/strong>. Le reste nous est inaccessible, soit gel\u00e9, soit trop profond\u00e9ment enfoui dans les sols. Les aquif\u00e8res (r\u00e9servoirs d\u2019eaux souterraines) stockent en effet 97 % de toute l\u2019eau douce disponible sur Terre.<\/p>\n\n\n\n

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Source du Lez – France<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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L’irr\u00e9gularit\u00e9 dans la distribution spatiale ou temporelle des ressources en eau rend leur acc\u00e8s difficile et co\u00fbteux pour un grand nombre de personnes. Ce probl\u00e8me de disponibilit\u00e9 en eau a, de plus, \u00e9t\u00e9 fortement aggrav\u00e9 par les ph\u00e9nom\u00e8nes de contamination de l’eau, qui ont connu une croissance alarmante ces derni\u00e8res d\u00e9cennies, en particulier dans les grandes m\u00e9tropoles.<\/p>\n\n\n\n

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La raret\u00e9 de l’eau est \u00e9galement amplifi\u00e9e par deux facteurs : des mod\u00e8les \u00e9conomiques bas\u00e9s sur une consommation effr\u00e9n\u00e9e des ressources naturelles, et les impacts croissants du changement climatique sur le cycle de l’eau.<\/p>\n\n\n\n

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En effet, l‘augmentation de la population et de l\u2019intensification des productions industrielle et agricole implique une demande croissante et entra\u00eene une surexploitation des ressources naturelles disponibles<\/strong>, d\u2019o\u00f9 la diminution des r\u00e9serves d’eau douce dans de nombreuses r\u00e9gions du monde. La surexploitation des nappes phr\u00e9atiques au-del\u00e0 de leur capacit\u00e9 de recharge naturelle entra\u00eene des cons\u00e9quences \u00e0 court, moyen et long terme sur les niveaux d’eau souterraine, en favorisant l’intrusion d’eau saline dans les zones c\u00f4ti\u00e8res ainsi que la subsidence des sols6<\/sup> , ce qui peut affecter les b\u00e2timents et les infrastructures.<\/p>\n\n\n\n

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Le stress hydrique en surface et les s\u00e9cheresses de plus en plus intenses font porter un lourd tribut aux eaux souterraines qui se retrouvent de plus en plus sollicit\u00e9es, alors m\u00eame que leur capacit\u00e9 de rechargement est mise \u00e0 mal par les m\u00eames ph\u00e9nom\u00e8nes climatiques.<\/p>\n\n\n\n

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6<\/sup>La subsidence est un lent affaissement de la surface de la cro\u00fbte terrestre.<\/p>\n\n\n\n

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Les effets du changement climatique sur le cycle de l\u2019eau et les solutions de r\u00e9silience bas\u00e9es sur la nature<\/h3>\n\n\n\n
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La demande croissante en ressources en eau et les d\u00e9fis environnementaux d\u00e9coulant du changement climatique n\u00e9cessitent une adaptabilit\u00e9 de tous les secteurs \u00e9conomiques. Pour l\u2019ing\u00e9nierie, cette n\u00e9cessit\u00e9 se double d\u2019une injonction \u00e0 trouver des solutions innovantes permettant l’ex\u00e9cution de nos projets de mani\u00e8re durable.<\/p>\n\n\n\n

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Dans ce contexte, plusieurs facteurs se croisent et s\u2019alimentent pour amplifier les effets en cha\u00eene du changement climatique sur la ressource et le cycle de l\u2019eau, on peut citer :<\/p>\n\n\n\n

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    \n
  • Des pr\u00e9cipitations plus intenses et plus rares, et donc moins efficaces pour le rechargement effectif des nappes phr\u00e9atiques ;<\/li>\n\n\n\n
  • Les hausses des temp\u00e9ratures provoquent l\u2019ass\u00e8chement des sols, mettent en p\u00e9ril les r\u00e9serves d\u2019eau disponibles pour la vie des v\u00e9g\u00e9taux (l\u2019eau verte) et accentuent l\u2019\u00e9vaporation et le ruissellement au d\u00e9triment du r\u00e9approvisionnement des aquif\u00e8res. Cette \u00ab eau verte \u00bb constitue d\u2019ailleurs l\u2019une des limites plan\u00e9taires consid\u00e9r\u00e9es comme franchies7 <\/sup>;<\/li>\n\n\n\n
  • L\u2019augmentation des taux de ruissellement au d\u00e9triment de la recharge des aquif\u00e8res, qui favorise la r\u00e9currence des inondations et leurs cons\u00e9quences catastrophiques. Trois quarts des d\u00e9sastres environnementaux r\u00e9cents sont li\u00e9s \u00e0 l\u2019eau, ce qui repr\u00e9sente quelque 700 milliards de dollars en pertes \u00e9conomiques sur les 20 derni\u00e8res ann\u00e9es.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n

    Comprendre le fonctionnement et suivre l\u2019\u00e9tat des syst\u00e8mes d’eaux souterraines est indispensable si l\u2019on veut pouvoir prot\u00e9ger les milieux aquatiques <\/strong>(zones humides, sources, mares et autres types de cours d’eau de surface aliment\u00e9s par l’eau souterraine). La r\u00e9habilitation de ces environnements humides est la pierre angulaire de la r\u00e9silience climatique et le fondement d\u2019une ing\u00e9nierie de solutions bas\u00e9es sur la nature. En exploitant le pouvoir de stockage \u2013 pas seulement de l\u2019eau car ces sont \u00e9galement des puits de carbone importants \u2013 et d\u2019\u00e9puration des processus naturels des \u00e9cosyst\u00e8mes, ces solutions peuvent aider \u00e0 restaurer et \u00e0 prot\u00e9ger des composantes vitales du cycle de l’eau, telles que la filtration et la purification et le stockage de l’eau souterraine, tout en pr\u00e9servant les \u00e9cosyst\u00e8mes et les habitats naturels.<\/p>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n\n

    De plus, ces solutions sont susceptibles de g\u00e9n\u00e9rer une cha\u00eene d\u2019incidences positives, telles que la r\u00e9duction des risques d’inondations et d’\u00e9rosion des sols, l’am\u00e9lioration de la qualit\u00e9 de l’eau et la pr\u00e9servation de la biodiversit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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    Gruta da Pratinha – Br\u00e9sil<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n

    7<\/sup>Wang-Erlandsson, L., Tobian, A., van der Ent, R.J. et al. A planetary boundary for green water. Nat Rev Earth Environ 3, 380\u2013392 (2022). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s43017-022-00287-8<\/p>\n\n\n\n

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    Contrainte ET ressource<\/h3>\n\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n

    Dans le cadre des projets d\u2019infrastructure, l\u2019eau souterraine est une contrainte bien connue, et pas seulement des hydrog\u00e9ologues. Elle est un risque essentiel \u00e0 prendre en compte d\u00e8s la phase d\u2019avant-projet. Mais ce risque a deux facettes : le risque des eaux sur le chantier, et le risque que fait courir le chantier \u00e0 la ressource en eau.<\/p>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n\n

    L\u2019approche de l\u2019eau souterraine comme une contrainte fait pleinement partie des risques g\u00e9otechniques. Elle fait l\u2019objet de bien des attentions car elle peut entra\u00eener une liqu\u00e9faction des sols, \u00eatre \u00e0 l\u2019origine d\u2019inondations en sous-sol, provoquer le glissement des terrains, le tassement des sols en cas de surpompage ou encourager des ph\u00e9nom\u00e8nes d\u2019\u00e9rosion r\u00e9gressive, entre autres.<\/p>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n\n

    Mais, dans une approche vertueuse et durable des op\u00e9rations d\u2019infrastructure, l\u2019eau souterraine doit dans le m\u00eame temps \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme une ressource \u00e0 pr\u00e9server. J\u2019insiste sur la temporalit\u00e9 de cette prise en compte qui, pour \u00eatre efficace, doit \u00eatre int\u00e9gr\u00e9e le plus en amont possible dans la gestion des projets<\/strong>. Les travaux souterrains (excavations, insertions de structures enterr\u00e9es, drainage de nappes, etc.) peuvent impacter les eaux souterraines de mani\u00e8re temporaire ou permanente, et plusieurs fa\u00e7ons :<\/p>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n\n
      \n
    • Par un effet barrage, en cr\u00e9ant des barri\u00e8res et des obstacles \u00e0 leur \u00e9coulement naturel ;<\/li>\n\n\n\n
    • Par le rabattement de nappes, par gravit\u00e9 ou par pompage pour l\u2019ass\u00e8chement des terrains, pouvant affecter la direction d’\u00e9coulement, les niveaux des eaux souterraines, et donc leur fonction de soutien aux \u00e9cosyst\u00e8mes de surface ;<\/li>\n\n\n\n
    • Par la cr\u00e9ation de chemins pour l\u2019infiltration de la pollution de surface vers les nappes profondes.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      La prise en compte de la pr\u00e9servation des eaux souterraines est aujourd\u2019hui cibl\u00e9e par les obligations r\u00e9glementaires d\u00e9coulant des lois sur l\u2019eau. Le cadre r\u00e9glementaire d\u00e9pend fortement du pays mais certains principes sont immuables : une approche fond\u00e9e sur la gestion des risques et le principe de pr\u00e9caution, une \u00e9valuation et la proposition de mesures d\u2019att\u00e9nuation de l\u2019impact tout au long du projet, une stricte conformit\u00e9 r\u00e9glementaire, l\u2019adoption de bonnes pratiques, et, de plus en plus, un objectif de restauration des eaux souterraines et des espaces naturels qui en d\u00e9pendent. Surtout dans des zones d\u00e9j\u00e0 urbanis\u00e9es, les projets d\u2019infrastructures deviennent ainsi l\u2019occasion de \u201cr\u00e9parer\u201d les dommages caus\u00e9s par le pass\u00e9 aux \u00e9cosyst\u00e8mes. En mettant en \u0153uvre, depuis la conception, une bonne gestion des eaux pluviales, une renaturation des espaces verts et la cr\u00e9ation de corridors \u00e9cologiques, la restauration\/cr\u00e9ation de mares et zones humides en ciblant des zones \u00e0 tendance naturelle \u00e0 d\u00e9bordement de nappe, etc. Dans de nombreux projets, la dimension de pr\u00e9servation de la ressource et de restauration des services \u00e9cosyst\u00e9miques est d\u00e9j\u00e0 partie int\u00e9grante du cahier de charges, comme l\u2019a montr\u00e9 l\u2019exemple du projet High Speed 28<\/sup> au Royaume-Uni.<\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      Le travail le plus essentiel d\u2019un hydrog\u00e9ologue est de caract\u00e9riser la ressource. Conna\u00eetre cet \u00e9l\u00e9ment invisible pour le prendre en compte est au c\u0153ur de ses missions<\/strong>. C\u2019est un objectif qui fait \u00e9cho \u00e0 celui mis en avant par l\u2019ONU dans ses recommandations pour une meilleure prise en compte des eaux souterraines : conna\u00eetre pour permettre de pr\u00e9server9<\/sup> . Associ\u00e9 \u00e0 l\u2019amont du projet, l\u2019hydrog\u00e9ologue va pouvoir contribuer \u00e0 penser les op\u00e9rations dans le sens de la r\u00e9silience des \u00e9cosyst\u00e8mes en travaillant sur les deux volets risques\/ressources et ainsi s\u00e9curiser le projet et les milieux naturels.<\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      En proposant des mod\u00e8les conceptuels et num\u00e9riques bas\u00e9s sur des donn\u00e9es ad hoc, l\u2019hydrog\u00e9ologue rend visible l\u2019invisible et permet d\u2019anticiper le comportement des aquif\u00e8res et leur r\u00e9action dans le temps<\/strong>. Mais dans le cadre de projets d’infrastructure ses missions ne se cantonnent pas \u00e0 la mod\u00e9lisation : l\u2019hydrog\u00e9ologue, en plus de r\u00e9aliser les dossiers r\u00e9glementaires relatifs aux lois sur l\u2019eau, con\u00e7oit les modalit\u00e9s de r\u00e9duction de l\u2019impact des op\u00e9rations et celles li\u00e9es \u00e0 la restauration de milieux naturels. Trames vertes et bleues10<\/sup>, corridors \u00e9cologiques, zones humides, il travaille en partenariat avec d\u2019autres professionnels pour les aider \u00e0 concevoir et restaurer des \u00e9cosyst\u00e8mes aquatiques.<\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      8 https:\/\/www.systra.com\/projects\/ligne-a-grande-vitesse-hs2\/<\/p>\n\n\n\n

      9 Rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau 2022 : Eaux souterraines : rendre visible l\u2019invisible. UNESCO, Paris<\/p>\n\n\n\n

      10 La trame verte et bleue (TVB) est une d\u00e9marche qui vise \u00e0 maintenir et \u00e0 reconstituer un r\u00e9seau d\u2019\u00e9changes pour que les esp\u00e8ces animales et v\u00e9g\u00e9tales puissent, comme l\u2019homme, circuler, s\u2019alimenter, se reproduire, se reposer, etc., et assurer ainsi leur cycle de vie. La trame verte et bleue porte l\u2019ambition d\u2019inscrire la pr\u00e9servation de la biodiversit\u00e9 dans les d\u00e9cisions d\u2019am\u00e9nagement du territoire, contribuant \u00e0 l\u2019am\u00e9lioration du cadre de vie et \u00e0 l\u2019attractivit\u00e9 r\u00e9sidentielle et touristique.<\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      Exemples de mod\u00e9lisations hydrog\u00e9ologiques 3D et 2D<\/h2>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n
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      \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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      \"\"<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Chez SYSTRA, ce champ d\u2019expertise est consid\u00e9r\u00e9 le plus en amont possible des projets. Notre \u00e9quipe d\u00e9di\u00e9e intervient sur toutes les dimensions, de la caract\u00e9risation des aquif\u00e8res \u00e0 la mod\u00e9lisation des nappes, jusqu\u2019aux interactions avec les \u00e9cosyst\u00e8mes en surface, en fournissant un appui technique salutaire aux \u00e9quipes de conception et une assistance r\u00e8glementaire lors de l\u2019instruction des projets aupr\u00e8s des autorit\u00e9s de r\u00e9gulation. \u00c0 la crois\u00e9e d\u2019une bonne ma\u00eetrise des risques et d\u2019une gestion durable des chantiers, l\u2019hydrog\u00e9ologie est un savoir-faire pr\u00e9cieux qui donne un suppl\u00e9ment d\u2019utilit\u00e9 \u00e0 nos op\u00e9rations, \u00e0 utiliser sans mod\u00e9ration<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      *Cr\u00e9dits photos -Gruta do Lago Azul- Br\u00e9sil et Gruta da Pratinha – Br\u00e9sil – Fr\u00e9d\u00e9ric Bizet<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"template":"","type-insight":[],"class_list":["post-5716","expert_insights","type-expert_insights","status-publish","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nEaux souterraines et projets d’infrastructure : de la contrainte \u00e0 la ressource - France<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Le 22 mars 2023 s\u2019ouvre \u00e0 New York la Conf\u00e9rence des Nations Unies sur l\u2019eau, dans un \u00e9tat d\u2019urgence sans pr\u00e9c\u00e9dent. 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