Le biseau salé de la plaine alluviale d'Hyères

 

1 - Qu'est ce qu'un biseau salé

Définition : Partie d’un aquifère côtier envahi par de l’eau salée (marine) comprise entre la base de l’aquifère et une interface eau douce - eau salée. Le coin d’eau salée étant sous l’eau douce. L’apparition d’un biseau salé est le plus souvent la conséquence de la surexploitation de l’aquifère.

Schémas de formation du biseau salé

2 - Comment limiter ou éviter l'avancée d'un biseau salé

2a - Mise en place de barrages "anti-sel"
Le barrage anti-sel est conçu pour :
** d'éviter que lorsque le fleuve est en période d'étiage (ou de très faible débit), l'eau saumatre ne remonte en amont du barrage.
** faciliter l'infiltration d'eau douce au travers des berges en amont du barrage en relevant le niveau de l'eau douce.
2a1 - sur le Gapeau
Le problème du biseau salé n'est pas un problème nouveau puisqu'un ouvrage, initialement entièrement maçonné avait été construit avant 1939. Il a été détruit lors de la deuxième guerre mondiale. Il a ensuite été reconstruit sur le même principe (photo 2-1 ).
En 1969 une digue à hauteur variable constituée par un gros "boudin" en matière plastique gonflable à l'eau a été mise en place (barrage anti-sel). Celui-ci s'escamote automatiquement lors des orages afin de ne pas gêner l'écoulement optimum du fleuve (photos 2-2 et 2-3).

2ab - sur le Roubaud

Celui-ci est constitué d'un seuil métallique d'environ 50 cm de hauteur (photo 2-4). Cependant lorsque "la marée" est haute, le niveau aval (de la mer) atteint le niveau supérieur du barrage. L'efficacité de celui ci est à ce moment là pratiquement nulle surtout lorsque le Roubaud est en période d'étiage (photo 2-5)

2b - Limiter les pompages dans la nappe phréatique
2b1 - Localisation des zones de pompages importants
*** Les deux du "Puits du Père Eternel" se situent à 1km du Gapeau, à 1,8km du barrage anti-sel et à 3km du bord de mer (plan 2-6).
*** Les six forages du"Golf Hotel" à 200m du Gapeau, à 1,5km du barrage anti-sel et à 3km du littoral (plan 2-6).
*** La base aéronavale du Palyvestre est amené à réaliser un drainage des ouvrages se trouvant dans son enceinte en réalisant des pompages importants afin de péréniser leurs stabilités (plan 2-7).

2b2 - L'arrêté du 31 juillet 1969 définit d'une façon rigoureuse les conditions de pompage dans la nappe phrétique par le fermier. Celle-ci sont les suivantes :
*** Cas de déversement du fleuve au barrage anti-sel :
----- Site du Père Eternel : 8000 m3/jour et débit maximum à 110 l/s
----- Site du Golf Hotel ... : 12000 m3/jour et débit maximum à 170 l/s
*** Cas de non-déversement du fleuve au barrage anti-sel :
----- Site du Père Eternel : 6000 m3/jour et débit maximum à 85,5 l/s
----- Site du Golf Hotel ... : 9000 m3/jour et débit maximum à 172,5 l/s

Le barrage anti-sel n'a pas déversé durant 120 jours en 1989, 98 jours en 1990 et 34 jours en 1991 (pas d'informations complémentaires depuis cette date).

Malgré le respect de ses obligations, la baisse du niveau de la nappe phréatique a occasionné la remontée d'un biseau salé vers les puits du Père Eternel. Le plan 2-8) illustre la remontée du biseau salé avec la limite des 100 mg/l en octobre 1990.

2b3 - Les achats d'eau
Lorsque les valeurs limites sont atteintes, cela conduit à "acheter de l'eau" au Syndicat de l'Est de Toulon afin de compenser la différence entre "la demande" des utilisateurs et les volumes qu'il est possible de puiser dans la nappe phréatique (graphique 3-1)
Ces achats d'eau font l'objet d'un contrat qui définit les conditions de fourniture d'eau, en prix, en quantité et en débit instantané. D'une façon schématique, il y a un forfait à payer pour la mise à disposition des installations avec un débit de pointe maximum (avec ou sans achat d'eau --> c'est le fait d'avoir à entretenir en état de fonctionnement les installations 365 jours par an). Ensuite les volumes achetés sont facturés. Le fermier doit donc jongler avec tout ces paramètres afin de ne pas dépasser le débit maximum alloué et ne pas à avoir à payer les pénalités correspondantes.

2b4 - Forages en amont des forages existants
En août 1991, un forage complémentaire de 350mm de diamètre et de 16,35m de profondeur a été foré à l'angle N/E du LEP Golf Hotel. Celui-ci n'a pu fournir qu'un appoint de 700m3/jour au maximum.

2c - Surveiller le niveau statique de la nappe phréatique
Pour cela, il faut aller faire des mesures dans la zone comprise entre la zone de pompage et le littoral.
Les puits existants peuvent être utilisés ainsi que des piézomètres « ouverts » qui sont de simples tubes perforés, qui permettent depuis la surface d'accéder à l'eau de la nappe phréatique et d'en relever le niveau piézomètrique à l'aide d'une sonde (poids ou contacteur électrique).

2c1 - Le Père Eternel
*** Le niveau le plus critique a été observé en juin 1989 avec un niveau statique à -1,30m (1,30m sous le niveau de la mer à 3km du rivage). [graphique 3-2]
*** Le niveau maximum a été observé en mai 1991 avec un niveau statique à +1,30m (1,30m au dessus du niveau de la mer à 3km du rivage). [graphique 3-2]
Après une période de pluie, dés que le niveau statique dépasse +1,00m, la teneur en chlorure diminue de façon significative.
2c2 - Le Golf Hotel
*** Le niveau le plus critique a été observé début septembre 1989 avec un niveau statique à -1,00m (1,00m sous le niveau de la mer à 3km du rivage) [graphique 2-11]
*** Le niveau maximum a été observé en mai 1991 avec un niveau statique à +1,60m (1,60m au dessus du niveau de la mer à 3km du rivage)
[graphique 3-3]

2d - Surveiller l'évolution des chlorures
La plupart du temps, les points de surveillance du niveau de la nappe phréatique servent à réaliser des prélèvements réguliers dans la zone sensible. Cela permet de suivre la composition chimique de l'eau et de déceler l'augmentation de teneur en chlorures.
A titre d'exemple, la carte ci-contre localise les points de contrôle ainsi que les teneurs en chlorure relevées en août 1991 [plan 2-9].
Nous constatons que :
*** la limite des 1000mg/litre se situe à 1,500km de la côte en arrière du hameau de l'Ayguade.
*** le barrage anti-sel sur le Roubaud n'a aucun action puisque nous avons 8000mg/litre à 700m à l'ouest de celui-ci.
*** une bande très étroite qui remonte jusqu'au Puits du Père Eternel avec une teneur à 1000mg/litre.


2-7) Plan de situation des canaux et de l'étang
qui draine les eaux vers le port - (zoom)

2-8) Plan de la limite des chlorures à 1000 mg/l
en octobre 1990 - (zoom)

2-9) Plan de la limite des chlorures à 1000 mg/l
en août 1991 - (zoom)

 


2-1) Barrage anti-sel en maçonnerie avant 1969 (zoom)

 


2-2) Barrage anti-sel de 1969 avec son boudin gonflable - (zoom)

 


2-3) Barrage anti-sel de 1969 avec son boudin dégonflé
lors des crues - (zoom)

 


2-4) Barrage anti-sel sur le Roubaud - (zoom)

 


2-6) Plan de situation de forages du Golf Hotel
et des puits du Père Eternel - (zoom)

3 - Comment faire "reculer" et supprimer un biseau salé
Nous nous heurtons là à un problème pour lequel les solutions n'ont rien de sûr.
3a - Historique de la période 1989-1994 et 2009
3a1 - Baisse et arrêt des pompages entre 1989 et 1994

A titre d'exemple en 1991, lorsque les pompages ont été arrêtés ou fortement diminués (graphique 3-1), le niveau statique de la nappe est remonté rapidement ; au Père Eternel (P1) [graphique 3-2] et au Golf Hotel (F2) (graphique 3-3).
Il y a donc bien une corrélation entre le niveau de la nappe et les pompages pour les besoins publics.

3a2 - Surveiller le niveau statique de la nappe phréatique et l'évolution des chlorures
Durant la période de 1990 à 1994 des rapports trimestriels ont été élaborés et transmis aux élus et responsables techniques de la mairie afin de les tenir informé de l'évolution de la situation sur la partie continentale mais également sur les îles.

3a3 - Faciliter l'infiltration d'eau douce dans la nappe phréatique
3a3a - Curage et décolmatage du lit du Gapeau
*** Le barrage anti-sel a l'avantage de maintenir une masse d'eau douce en amont de celui-ci et d'empêcher l'eau saumâtre de le franchir. Il a cependant l'inconvénient de faciliter le dépot de limons lors d'orages de faible importance (barrage maintenu en position haute) lorsque l'eau est encore chargé en sédiments.
*** Un arrêté préfectoral en date du 21/10/2009 a autorisé la réalisation de travaux dans le lit mineur du Gapeau sur un tronçon de 1400 mètres en amont du barrage anti-sel (jusqu'au pont de la 1ère D.F.L.).
Ces travaux ont eu pour bût de favoriser l'alimentation de la nappe phréatique, de stabiliser voir faire reculer le biseau salé et d'améliorer la ressource en eau de la commune.
----- Le projet a consisté à réaliser :
-------- un curage pour enlever les matériaux fins sur la partie "aval" du linaire intéressé,
-------- un décolmatage consistant à remuer sans les retirer les alluvions indurés formés de cailloux galets et sable grossiers sur la partie amont du linéaire.


3-1) Graphique des volumes distribués
et pompés en 1991 - (zoom)

3-2) Graphique des niveaux statiques
du puit P1 au Père Eternel - (zoom)

3-3) Graphique des niveaux statiques
du forage G2 au Golf Hotel - (zoom)

 

3b - Projet du nouveau délégataire du service des eaux de la ville d'Hyères (SEERC)
Depuis le 1er octobre 2011, c'est la SEERC qui assure la gestion de ce service pour le continent ainsi pour les îles de Porquerolles et de Port-Cros (l'île du Levant n'a pas de réseau public).
Parmi les engagements pris, il y a notamment ceux concernant la gestion des ressources en eau.

3b1 - sur la partie continentale

La SEERC s'est engagé sur les points suivant :
** Achat de l'eau en hiver au SAIE (quand l'eau est moins chère),
** Recharger naturellement la nappe phréatique du Gapeau durant l'hiver et le printemps afin de l'exploiter durant l'été,
** Utiliser les ressources de la nappe
à 88% dès 2015 et atteindre 97% en 2023 (au terme du contrat).

3b2 - Ile de Porquerolles
Mise en place d'une unité de dessalement de l'eau de mer afin de ré-injecter dans la nappe phréatique l'eau douce produite par simple infiltration gravitaire au travers d'un bassin.
3b1 - Ile de Port-Cros

Aucun changement par rapport à l'ancien délégataire:
- Exploitation des forages existants
- Transport par bateau citerne des volumes manquants.

3c - Mise en place et détail du projet"AQUA RENOVA" de la SEERC sur la partie continentale
3c1 - Enquête publique
Monsieur le Maire de la Commune d’Hyères a ordonné par arrêté l’ouverture de l’enquête publique relative au projet « Aqua Renova » de la SEERC consistant en la réalimentation de la nappe phréatique du Gapeau par infiltration.
** Celle-ci s'est déroulé entre le 03 décembre 2013 au 06 janvier 2014 inclus.
** Un unique et important dossier a été mis à la disposition du public. Environ 20 heures sont nécessaire à sa seule lecture. Il n'est donc pas évident d'apporter des remarques pertinentes dans ces conditions.
** Un cahier était également mis à la disposition du public afin d'y consigner les observations de chacun. Le commissaire enquéteur devra ensuite émettre un avis "favorable " ou "défavorable" sur le projet.
** Ayant eu connaissance de cette enquête la veille de sa clôture grace à l'information d'un internaute, j'ai pris l'option de photographier partiellement ce "dossier public" afin de pouvoir l'étudier et vous en présenter les grandes lignes "techniques".
Ce sont ces documents qui vont illustrer les explications ci-après.

3c2 - Ressources utilisées
** Le Gapeau : (voir page spécifique sur le site)
Le plan 3-4)
illustre l'ensemble du bassin versant du Gapeau.
** Le canal Jean Natte : (voir page spécifique sur le site)
** Le Roubaud
: (voir page spécifique sur le site)

3c3 - Nature du projet en phase 1
Le projet consiste à prélever de l'eau dans le Roubaud (en dehors des périodes d'irrigation) et de l'injecter par gravité dans un bassin d'infiltration.

Le graphique 3-5) reprend l'historique de la production et des achats d'eau de 1991 à 2011. Nous pouvons constater une défaillance de la production depuis 2006 avec en parallèle une baisse de la consommation qui est passé de 6 500 000 m3 en 2003 à guère plus de 5 000 000 m3 en 2011.

3c4 - Principe de fonctionnement du projet
Le document 3-6) illustre le fonctionnement hydrologique actuel et celui projeté avec le projet "Aqua Renova".

3c5 - Zone du projet
La zone du projet s'étend sur toute la longueur du canal Jean Natte ; en partant de la prise d'eau à la Castille (sur la commune de La Crau) et jusqu'à la sortie du Parc Olbius Riquier. Les travaux importants commencent à l'angle sud-est du Jardin Olbius Riquier (après la confluence Roubaud/Canal Jean Natte) et se termine au niveau du lycée agricole (chemin Saint Lazare) [plan 3-7]. Les différents ouvrages sont positionnés sur le plan 3-8)

3c6 - Prise d'eau, station de pompage et canalisation de refoulement
**
La prise d'eau (plan 3-9) a été conçue pour pouvoir fonctionner avec une faible hauteur d'eau, sans toutefois modifier les conditions d'écoulement des crues afin :
---- de maintenir le débit réservé et la franchissabilité des ouvrages, notamment pour l'anguille, espace protégée présente dans le Roubaud et le Canal Jean Natte.

---- de ne pas impacter les usages existants de l'eau du Canal Jean Natte.
** La station de pompage, située à proximité immédiate de la prise d'eau est composée de deux pompes en parallèles (plan 3-9).
** La conduite de refoulement de 350 mm part de cette station, suit le Chemin Soldat Macri jusqu'au lycée agricole sur une longueur de 2150 mètres (plan 3-10)
3c7 - Bassins d'infiltration et du bassin d'orage
Les deux bassins d'infiltration (600 + 400 = 1 000 m2) se situent dans l'emprise (de 10 000 m2) du bassin d'écrêtement de la Ritorte. Des merlons périphériques isoleront les deux types de bassins afin d'éviter el mélange des eaux (plan 3-11) et (coupe 3-12).

Le fond des bassins d'infiltration sera creusé de 3,50m afin d'atteindre les couches de terrain perméable. Ces bassins seront comblés avec du ballast sur une hauteur de 2,50m puis avec du sable sur le mètre supérieur. Il y aura lieu de prendre toutes les précautions lors de cette opération de terrassement afin de ne pas polluer les alluvions perméables (document 3-13).
3c8 - Structure hydrogéologique du sous sol et nappes d'eau souterraines
( en cours de préparation).
3c9 - Réalisation des travaux
** Coût prévisionnel
L'ensemble des travaux est financé par le fermier (la S.E.E.R.C.) pour un montant estimé de 1 700 000 euros qui se décompose de la façon suivante :
---- Prise d'eau : 230 000 euros
---- Canalisation : 950 000 euros
---- Aménagement du bassin : 520 000 euros.
** Planning prévisionnel

La durée prévisionnelle des travaux est de 6 mois. L'achèvement est prévu pour la fin de l'année 2014.
Les travaux concernant le lit du Roubaud auront une durée maximale de 6 semaines.
La mise en service est prévue pour l'hiver 2014-2015.
3c10 - Exploitation
** Période d'exploitation
L'exploitation se fera durant six mois de l'année (de novembre à avril).
Le document (3-14) illustre le schéma fonctionnel projeté pour la gestion de la réalimentation.
** Surveillance quantitative
Le maintien des débits réservés sera asssuré par :
---- Un suivi du débit réservé du Gapeau à Solliès-Pont,
---- Une régulation en fonction des débits relevés et une vérification hebdomadaire de la vanne sur le canal Jean Natte.
---- Une vérification hebdomadaire du bon fonctionnement du dispositif de débit réservé sur la prise d'eau aval (Gymnase) sur le Roubaud.
** Surveillance qualitative

**** avant infiltration
Afin de se prémunir des risques de pollution provenant du Gapeau (en amont de la prise de la Castille), du Roubaud ou du canal Jean Natte, un double dispositif de suivi et d'alerte en continu sera mis en place, auquel sera asservi le prélèvement dans le Roubaud.
Ainsi le prélèvement sera stoppé dans les trois cas suivant :
------ dépassement d'un critère de qualité
------ débit insuffisant
------ nappe trop haute
**** après infiltration
3c11 - Piézométrie de la nappe
Les chlorures ainsi que le niveau de la nappe sera surveillé à l'aide des piézomètres implantés dans la zone sensible (plan 3-15). Ceux ci ont permis d'établir la piézométrie de la nappe en janvier 2012. C'est celle-ci qui servira de référence dans l'avenir (plan 3-16).
3c12 - Isoconcentration des chlorures
** avant travaux (plan 3-17)
** scénario 1 - phase 1 (plan 3-18)
** scénario 2 - phase 1 et 2 (plan 3-19)

3c9 - Nature du projet en phase 2
Celui-ci consistera à créer une zone d'infiltration complémentaire, lorsque l'acquisition fonçière sera réaliser par la ville d'Hyères.

3c10 - Résultat de l'enquête publique
Le résultat de l'enquête est disponible sur le site de la ville d'Hyères en cliquant sur le présent lien.


3-4) Bassin versant du Gapeau sur fond de plan BRGM - (zoom)


3-5) Historique de la production et des achats d'eau - (zoom)


3-6) Synoptique de fonctionnement hydrologique (zoom)


3-7) Zone du projet - (zoom)


3-8) Ouvrages sur projet - (zoom)


3-9) Plan de la prise d'eau sur le Roubaud - (zoom)


3-10) Tracé de la canalisation de refoulement - (zoom)


3-11) Plan du projet de bassin d'infiltration - (zoom)

 

 

 

 

 

 

 

 


3-12) Coupe sur le bassin d'infiltration - (zoom)

3-13) Coupe détaillée de la zone d'infiltration - (zoom)

3-14) Schéma fonctionnel de gestion de la réalimentation - (zoom)

3-15) Implantation des piézos dans la zone sensible - (zoom)

3-16) Piézométrie de la nappe en janvier 2012 - (zoom)

3-17) Isoconcentration en chlorures en 2006 - référence - (zoom)

3-18) Isoconcentration en chlorures en 2006 - scénario 1 - (zoom)

3-19) Isoconcentration en chlorures en 2006 - scénario 1 - (zoom)

3d - Réalisation des travaux sur la partie continentale en 2014
3d1 - Conduite de refoulement
Il a été observé que les travaux ont débuté durant l'été :
** mise en place de panneaux d'informations sur le parking du Collège Marcel Rivière décrivant la consistance du projet (photo 3d1a et 3d1b).
** par la pose d'un tronçon devant le collège Marcel Rivère (au départ de la station de pompage),
** par la pose d'un tronçon devant le lycée agricole (au point d'arrivée aux bassins d'infiltration) --> photo 3d1c


3d1a) Plan localisant la prise d'eau, la conduite de refoulement
et les bassins d'infiltration - (zoom),

3d1b) Coupe type du projet de réalimentation
de la nappe alluviale - (zoom)

3d1c) Pose canalisation de 350 mm devant
le lycée agricole - (zoom)
       
3d2 - Prise d'eau et station de pompage
** Octobre 2014 : Terrassement pour la station de pompage en bordure du Roubaud ( photo 3d2a).

3d2a) Terrassement et palplanches pour
la station de pompage - (zoom)
3d3 - Bassins d'infiltration
** Octobre 2014 : Excavation dans le déversoir d'orage avec la mise en place de ballast (photo 3d3a).

3d3a) Terrassement pour le bassin d'infiltration
de 400 m2 - (zoom)
 
mis à jour le 21/10/2014