Affinement du modèle hydrogéologique de la Craie du Nord-Pas-de-Calais autour des champs captants de la métropole lilloise

17.08.2016
La nappe de la Craie est le principal contributeur à l’alimentation en eau potable de la métropole lilloise (environ 60%). C’est également la plus vulnérable à la pollution. Pour faire face aux problèmes de qualité des eaux souterraines, la Métropole Européenne de Lille (MEL) a souhaité disposer d’un outil de modélisation hydrodynamique adapté à l’échelle des champs captants de la nappe de la Craie qui alimentent la métropole, afin de procéder à une gestion dynamique de la ressource.

La réalisation de ce modèle s’appuie sur le modèle régional de la nappe de la Craie élaboré en 2013, en réduisant la taille des mailles dans le secteur des champs captants de 500 m à 100 m (mailles gigognes). Cet outil a été utilisé en 2015 pour donner des éléments d’analyse de l’impact des projets d’urbanisation sur la pérennité des champs captants du sud de Lille pour le compte de l’Agence d’Urbanisme de Lille Métropole.

Tracé des trajectoires inverses pour différents régimes piézométriques (Basses eaux 1997, Hautes eaux 2001 et décembre 2012) sur les champs captants de Lille. © BRGM

Tracé des trajectoires inverses pour différents régimes piézométriques (Basses eaux 1997, Hautes eaux 2001 et décembre 2012) sur les champs captants de Lille. © BRGM

Contexte

Les champs captants du sud de Lille constituent l’une des principales ressources en eau potable de l’agglomération lilloise (plus de 40% de ses besoins). Ils prélèvent les eaux souterraines de la nappe de la Craie, peu profonde dans ce secteur.

Si le contexte rend cette ressource fragile et sensible aux pollutions, elle n’en est pas moins irremplaçable pour l’approvisionnement en eau de la métropole. À court et moyen terme, aucune solution alternative ne permet de compenser ses apports.

Objectifs

Les objectifs du projet sont :

  • d’analyser l’impact du transfert d’une substance depuis des points donnés de l’aire d’alimentation jusqu’aux captages ;
  • et d’évaluer les conséquences de l’imperméabilisation des sols des projets d’urbanisation proposés par les communes situées sur l’emprise du champ captant, afin d’en apprécier le risque sur la pérennité de la ressource en eau du sud de Lille, en termes quantitatif et qualitatif.

Programme des travaux

La réalisation de ce modèle s’appuie sur le modèle régional de la nappe de la Craie élaboré en 2013, en réduisant la taille des mailles dans le secteur des champs captants de 500 m à 100 m (mailles gigognes).

Par ailleurs, afin d’améliorer la représentativité des écoulements, deux couches superficielles ont été ajoutées, nécessitant de mettre à jour le modèle géologique sous-jacent.

Emprise du modèle affiné (maillage 100 m), gigogne du modèle général de la craie (maillage 500 m) craie © BRGM – M. Parmentier

Emprise du modèle affiné (maillage 100 m), gigogne du modèle général de la craie (maillage 500 m) craie © BRGM - M. Parmentier

Au total, le modèle affiné seul comprend 917 125 mailles. Il a été couplé avec le modèle des calcaires carbonifères, permettant de mieux rendre compte du comportement de la nappe au niveau des secteurs Nord et centre de Lille.  

Résultats obtenus

Parmi les différentes restitutions permises par cet outil, outre les bilans hydrauliques quantitatifs d’échanges entre les différents compartiments du système, la cartographie des trajectoires inverses à partir des points de prélèvement des champs captants permet de matérialiser l'étendue approximative des aires d'alimentation et de cerner les venues d'eau au travers des couches géologiques encaissantes.

Cet outil a été utilisé en 2015 pour donner des éléments d’analyse de l’impact des projets d’urbanisation sur la pérennité des champs captants du sud de Lille pour le compte de l’Agence d’Urbanisme de Lille Métropole.

Tracé des trajectoires inverses, en hautes eaux 2001,  parvenant aux champs captants de la zone affinée © BRGM – H. Bessière & M. Parmentier

Tracé des trajectoires inverses, en hautes eaux 2001, parvenant aux champs captants de la zone affinée. © BRGM - H. Bessière & M. Parmentier

Partenaires

Métropole Européenne de Lille (MEL)
Agence de l’eau Artois-Picardie

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-63689-FR - Affinement du modèle hydrogéologique de la Craie du Nord-Pas-de-Calais autour des champs captants de la métropole Lilloise. Rapport final - Télécharger le rapport