Evaluation du volume de l'aquifère et sa capacité de stockage

  Pour calculer un tel volume, il faut deux données :

       - La surface de l'aquifère,
       - L'épaisseur de l'aquifère.

  Puis connaissant la porosité de la roche, on en déduira la capacité de stockage de la nappe de Beauce.

Evaluation de la surface de l'aquifère

 Ouvrir le SVG, afficher dans "milieux Aquatiques et espaces associés", nappes

 Les limites de l'aquifère sont visibles sur le SVG, pour déterminer  sa surface, utiliser le logiciel Mesurim (que vous pouvez télécharger gratuitement à l'adresse suivante  "http://www.ac-amiens.fr/pedagogie/svt/info/logiciels/Mesurim2/Index.htm">http://www.ac-amiens.fr/pedagogie/svt/info/logiciels/Mesurim2/Index.htm.

Enregistrer cette image en lui donnant un nom et en utilisant le format jpeg, la découper dans un logiciel de traitement d'images pour ne garder que le cadre extérieur de la carte avec cependant l'échelle de la carte, comme ci-contre.

Ensuite, lancer le logiciel Mesurim et ouvrir votre image. Dans la rubrique "image" choisir "créer/modifierl'échelle", et remplir valeur et unité, puis à l'aide de la souris faire un trait sur l'échelle, puis transferer l'échelle.
Retourner dans la rubrique "image", choisir cette fois "délimiter des zones", faire un trait sur les deux couleurs de votre image, avant de mettre ok dans la petite fenêtre qui s'est affichée.

Vous obtenez alors directement en km² la surface de l'aquifère.

  A partir de ce résultat, des connaissances acquises dans ce site, vous pouvez placer la nappe de Beauce parmi les nappes françaises en utilisant le document suivant (source : géosciences n° 2 septembre 2005) :

Quelques chiffres :

• 133 masses d'eau ont une superficie comprise entre 200 et 300 km³ soit plus du quart de l'effectif total.

• 18 % des masses d'eau ont une superficie comprise entre 500 et 1000 km².

• 87 % des masses d'eau sont libres et 13 % captives.

Évaluation de l'épaisseur de l'aquifère :

Le réservoir est constitué par des calcaires qui se sont déposés depuis L'Éocène  jusqu'au  Miocène moyen.

De haut en bas, la succession est la suivante (voir fiche géologie) :

• Calcaire de l'Orléanais
• Calcaire de Pithiviers ou calcaire de Beauce supérieur.
• Molasse du Gâtinais
• Calcaire d'Étampes, les appellations calcaires du Gâtinais et calcaires de Beauce inférieurs sont synonymes de Calcaires d'Étampes.
• Sables de Fontainebleau. L'épaisseur des sables décroît légèrement du Nord vers le Sud.
• Calcaire de Brie
• Calcaire de Château-Landon
• Calcaire de Champigny (Éocène supérieur)
• Calcaire de Morancez (lutétien)

A l'aide du SVG Beauce, dans la couche Piézomètre et Qualité des eaux souterraines, afficher " log géologique" et déterminer l'épaisseur moyenne du réservoir  à partir des forages qui le permettent.
Vous pouvez également utiliser Eduterre et Infoterre, voir l'affichage des logs dans ces deux sites.

Noter pour plusieurs forages le niveau inférieur des calcaires de l'Éocène. A partir de toutes vos données, faire une moyenne, vous obtenez ainsi l'épaisseur moyenne de l'aquifère de Beauce.
 

Résultats :

  La nappe de Beauce s'étend sur environ 10 000 km² et occupe pratiquement toute l'épaisseur des calcaires depuis l'Éocène (Calcaire de Morancez, Champigny), soit les calcaires Éocène dont vous pouvez retrouver l'étendue dans le SVG Beauce.
L'épaisseur moyenne obtenue à partir des Logs est de 80m, les 20 premiers mètres sont dénoyés et correspondent à la zone aérée, il reste 60m d'épaisseur ce qui donne un volume de :

 6 10¹¹ m³  soit 600 km³  de roche réservoir.

  L'eau est contenue dans les pores du calcaire, le cœfficient de porosité est en moyenne de 4%  (voir le TP étude de la porosité et de la perméabilité) pour déterminer ce cœfficient pour les calcaires de Beauce ce qui donne un volume d'eau de 24 10⁹ m³ d'eau.

Quelques chiffres pour réfléchir :

  Ces chiffres donnent quelques caractéristiques du lac d'Annecy

  Un calcul simple montre que la nappe des calcaires de Beauce représente environ 20 fois le volume du lac d'Annecy.

D'autres chiffres pour réfléchir :

• Les prélèvements pour l'alimentation en eau potable 80 millions de m³/ an (chiffre donné par l'Agence de Bassin Loire Bretagne de décembre 2004)
  Les prélèvements pour l'industrie : 20 millions de m³/ an (chiffre donné par l'Agence de Bassin Loire Bretagne de décembre 2004)

• Les prélèvements pour l'agriculture 150 à 450  millions de m³/ an selon les conditions climatiques printanières et estivales (chiffre donné par l'IFEN 2004)

• L'alimentation naturelle de la nappe par la pluie est en moyenne de 110 mm par an soit environ 1 milliard de m³