Revitalisations - Eawag

U. Schälchli, Schälchli, Abegg + Hunzinger
Avancées de la recherche et de la pratique
Effets du marnage sur les
eaux souterraines
Un élargissement du corridor fluvial est prévu en plusieurs endroits dans le cadre de
la 3ème correction du Rhône. Ces aménagements peuvent venir dynamiser les échanges
souvent perturbés entre écoulement de surface et nappe. Mais les effets sur la qualité
des eaux souterraines seront-ils positifs?
Les deux corrections de grande envergure subies par le Rhône
dans les 150 dernières années ont profondément modifié sa vallée
et transformé le fleuve alpin autrefois très dynamique en un chenal
monotone et endigué. De manière moins visible mais tout aussi
réelle, l’état des eaux souterraines a lui aussi été affecté: les échanges
autrefois très actifs entre écoulement de surface et nappe sont
aujourd’hui fortement limités. La variation permanente du niveau
de l’eau due au fonctionnement de certaines centrales hydroélectriques
(cf. article de T. Meile, p. 28) ne fait que renforcer cette
tendance. Toutefois, un rétablissement des échanges entre surface
et nappe suite à une revitalisation du cours d’eau pourrait avoir des
répercussions négatives sur l’exploitation des eaux souterraines.
Il convient donc d’apporter une attention toute particulière aux
aspects hydrauliques dans le cadre des revitalisations, surtout
lorsqu’elles portent sur des tronçons soumis au marnage.
Des échanges limités par l’abaissement de la nappe et le colmatage
du fond du lit. En plus d’assurer une protection contre les
crues, les corrections du Rhône avaient pour objectif de permettre
une utilisation des marais pour l’agriculture et l’habitat. C’est pour-
Différents degrés de colmatage: rive non colmatée (Töss) et rive fortement
colmatée (Rhône).
30 Eawag News 61f/Novembre 2006
P. Baumann, Limnex AG
Markus Fette, Ingénieur
en environnement, Eawag;
actuellement: Meier und
Partner AG, St Gall
quoi elles ne se sont pas limitées à canaliser le fleuve mais comprenaient
également un drainage systématique de la plaine alluviale
entraînant inévitablement un abaissement du niveau de la nappe.
Est alors apparu un gradient hydraulique négatif entre les eaux de
surface et les eaux souterraines, synonyme d’un écoulement permanent
en direction de la nappe [1]. Ce courant est responsable
d’un entraînement des particules fines de la surface des sédiments
vers l’intérieur où elles s’accumulent et provoquent un colmatage
interne du lit. En même temps, les particules plus grossières restées
à la surface du lit forment une couche compacte et rigide (colmatage
externe). Dans les cours d’eau non influencés, le gradient
hydraulique s’inverse en conditions d’étiage, ce qui permet de désincruster
le fond du lit (décolmatage). De même, les crues importantes
peuvent également induire un décolmatage du fond.
On pourrait donc penser que les crues quotidiennes caractéristiques
du marnage ont le même effet positif sur le colmatage
des tronçons concernés. Il n’en est rien. Le marnage accentue
au contraire le colmatage interne: les mouvements ascendants et
descendants de faible amplitude provoqués par les variations fréquentes
de courant permettent un dépôt efficace et stratifié des
Détermination du colmatage
Dans le cadre du projet Rhône-Thur, nous avons
développé une méthode simple permettant d’évaluer
le degré de colmatage du fond et des rives à
partir de mesures de température effectuées dans
le cours d’eau et dans la nappe alluviale [3]. La
comparaison de séries chronologiques de températures
superficielle et souterraine permet d’estimer
la vitesse d’infiltration par advection et donc
la perméabilité K servant d’indicateur indirect de
colmatage. K décrit la perméabilité des matériaux,
en général les sols et les roches. Dans la nature,
sa valeur est de l’ordre de 10 –2 m/s (gravier)à 10 –9
(argile).