L’élaboration de d'un jumeau numérique EAU
© BRGM
Introduction
Positionné en amont des briques constituant le projet JUNON, le projet EAU a pour objectif de mettre à disposition l’ensemble des connaissances et des informations nécessaires à l’élaboration de deux jumeaux numériques appliqués en hydrogéologie en alimentant à la fois i) les bases de données utiles au projet DATA ii) les informations sur les modélisations et jeux de données utiles au projet PREDICTIONS, et iii) l’expertise métier sur la définition d’un cahier des charges pour définir les besoins à l’élaboration du jumeau EAU-quantité dans le projet JUMEAUX NUMERIQUES.
Grâce aux différentes plateformes du programme PIVOTS ainsi qu’à l’utilisation de bases de données existantes, un ensemble d’information pourra être compilé et mis à jour pour participer à l’élaboration et au fonctionnement du jumeau EAU-quantité de la plaine de Beauce et l’acquisition des données qui permettront dans la futur l’élaboration d’un jumeau EAU-qualité.
Objectifs
Le projet EAU a été envisagé selon trois objectifs identifiés prioritaires :
- Acquérir les données nécessaires à l’évaluation de la disponibilité de la ressource en eau sur les aspects quantitatifs
- Contribuer à l’amélioration des connaissances sur le fonctionnement hydrogéologique et la présence, le transfert et le comportement de quelques contaminants anthropiques
- Optimiser le suivi de la quantité et qualité des eaux souterraines
Axes principaux
Le travail consiste à rassembler les données existantes et caractéristiques de l’aquifère de Beauce (géométries, propriétés, chroniques de niveau d’eaux et de concentrations de contaminants etc...) ainsi qu’à consolider un réseau d’observation et de capitalisation des données nécessaires à l’élaboration du jumeau numérique EAU grâce à deux plateformes PIVOTS (O-ZNS, DECAP). Cet ensemble massif de données sera géré par le projet DATA orienté sur la gestion de données utiles aux Jumeaux EAU. Un travail de modélisation numérique permettra dans un second temps d’apporter une méthode de prédiction traditionnelle qui pourra être confrontée aux nouvelles technologies d’Intelligence Artificielle développées dans le projet PREDICTION. Enfin, la connaissance interdisciplinaire en hydrogéologie régionale et transfert des contaminants permettra d’apporter toute l’expertise nécessaire à l’élaboration futur d’un Jumeau EAU-qualité dans le projet JUMEAUX NUMERIQUES.
L’élaboration de d'un jumeau numérique EAU
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Réalisations
Les activités du projet EAU de JUNON (JUNEAU) ont permis de finaliser les travaux de terrain pour l’acquisition des données de niveaux piézométriques des nappes du Pithiviers et de l’Etampes pour la période de basses eaux (janvier) et hautes eaux (mai). En parallèle, les travaux de sectorisation et détermination des zones à comportement homogène ont été réalisés à partir de l’analyse complète des données de qualité des eaux disponibles sous ADES, du traitement du signal piézométrique et des données de la BSS. Il s’avère que la grande majorité de la zone d’étude est très homogène dans son fonctionnement. Trois secteurs se détachent du schéma général de fonctionnement représenté par la formation Pithiviers à l’affleurement, a) le secteur sud en lien avec les cours d’eau (Loire), b) à l’est en contact avec les sables et grès de Fontainebleau, Brie, Eocène et c) au sud-est sous les sables et argiles de Sologne (forêt d’Orléans).
Pour le CNRS /DECAP ICMN les spécifications pour le développement d’une sonde de mesure in situ de pesticides ont été affinés. De plus un plan expérimental pour tester le fonctionnement de sondes nitrate a été établi. Des sondes nitrate sont installées par ailleurs pour de l’acquisition de données en continu sur 3 sites pilotes de la Beauce.
L’ISTO a continué l’équipement du site O ZNS à Villamblain avec, en collaboration avec le BRGM, l’installation d’une sonde de mesure du nitrate en continue.
La carte piézométrique de la nappe libre de la Beauce, squelette du jumeau EAU, a été optimisée afin de permettre la réactualisation de la carte dans le temps se basant sur des points clefs acquérant de la donnée de niveau d’eau en continu.
Quatre usages principaux ont été identifiés pour le jumeau EAU QUANTITE et les spécificités ont été fournies au projet JUMEAUX.
Responsable scientifique :
BRGM, 3 avenue Claude Guillemin, BP36009
45100 Orléans
France