P. Viennot, E. Ledoux
Centre d’Informatique Géologique, Ecole des Mines de Paris, UMR 7619 Sisyphe
Le modèle mathématique couplé MODCOU, développé au Centre d’Informatique Géologique de l’Ecole des Mines de Paris, a été appliqué au bassin de la Seine pour simuler, au pas de temps journalier, les débits dans le réseau hydrographique mais également la piézométrie dans les aquifères de la Craie, de l'Eocène et de l'Oligocène par le biais d'une modélisation hydrodynamique des nappes. Le calage de différents paramètres du modèle, repris et affiné permet de reproduire de manière très satisfaisante l’ensemble du fonctionnement hydrodynamique du bassin sur la période 1970-2004, tant au niveau des variations saisonnières ou pluri annuelles des niveaux piézométriques observés qu’aux périodes de crues ou d’étiage des principaux cours d’eau du bassin Une des exploitations de ce modèle permet d’estimer, par forçage climatique imposé (suppression des pluies météoriques pendant un temps t par exemple), l’évolution du débit de base des rivières liée aux seuls apports par les nappes. Les résultats montrent l’importance de l’état général des nappes sur les débits de base en cas d’étiage prolongé puisque, par exemple, celui de la Seine à Paris en septembre peut varier du simple au double après quatre mois de sécheresse imposés en période estivale. L’exploitation du modèle sur 34 années consécutives (1970-2004) permet également d’évaluer la possibilité de prévoir un débit d’étiage en fonction de la piézométrie mesurée à une certaine période. Cette approche de la capacité des nappes à soutenir les étiages est une des préoccupations de la DIREN Ile de France. Pour ce faire, un choix de piézomètres dont les niveaux sont bien reproduits par le modèle a été effectué et l’existence d’une relation empirique entre la cote piézométrique mesurée au printemps et le débit de base calculé à l’automne a été étudiée. Les résultats montrent que, pour certains piézomètres, le coefficient de corrélation linéaire peut être supérieur à 0.8 mais que dans d’autres cas, la corrélation mesures piézométrique/débit de base est loin d’être satisfaisante. De plus, les résultats montrent que, plus tardivement par rapport à la mesure est effectuée la prévision du débit de base, meilleure est cette dernière. Ces résultats devraient ainsi permettre de proposer à la DIREN un protocole de suivi piézométrique permettant d’estimer, avec un certain degré de confiance associé, le débit de base des grandes rivières du bassin à tout moment d’une période d’étiage prolongé.
