Gravimétrie appliquée à l’hydrologie karstique Bassin du Durzon
(Larzac, France) B. Fores(1), C. Champollion(1), N. Le Moigne(1),
J. Chéry(1), H. Jourde(2)
(2) Hydrosciences Montpellier, UMR 5569, Université Montpellier,
[email protected]
(1) Géosciences Montpellier, UMR 5243, Université Montpellier,
France
Pourquoi ? Comment ?• Gravimétrie ~ masse = stock total en eau•
Échelle intermediaire entre forages (très locaux) et étude à la
source (très globale)
• Mesure continue de la gravité : - Variation du stock
• Cartes gravimétriques : - Zones de stockages
Principe : • Correction de tout les e�ets connus (marées,
atmosphère, océans...)
• Variation des résidus gravimétriques = variations du stock
d’eau dans le sous-sol
Jun11 Dec11 Jun12 Dec12 Jun13 Dec13
nm.s
-2
2000
1000
0
0
100
200
Signal gravimétrique brutRésidus gravimétriques
Le bassin karstique du Durzon
GEK
• 110 km² • Une seule source• Dolomite / Calcaire• Système
karstique unaire• Nombreuses galeries• Zone non saturée: 150m•
Aquifères perchés• Stockage dans l’épikarst
L’observatoire ‘’GEK’’ ‘’ Geodésie en Environnement Karstique
’’• Observatoire depuis 2011: - Taille 8m x 8m - Environnement à
bas bruit
• Instruments - Gravimètre supraconducteur - Tour de �ux -
Pluviomètres - Forages
L’observatoire GEK
Gravimètre igrav #002
Mesures hydrologiques ET géophysiques
Suivi gravimétrique en continu• Gravimètre supraconducteur : 1Hz
depuis mi-2011
• Bonne corrélation entre hydrologie et gravimétrie - Période
pluvieuse : augmentation du signal gravimétrique - Période sèche :
Décroissance du signal gravimétrique (ET+Q)
• Réponse non-linéaire: - État de l’épikarst: pluies antérieures
- Effet de «Masque» : action «parapluie» du bâtiment
• Modèles numériques (réservoirs ou Hydrus-1D) - Paramètres du
milieu - Couplage avec les données de forage (encore en
cours...)
−100
−50
0
50
100
nm.s
−2
gravity residuals
0
50
100
150
200
mm
0
1000
2000
3000
4000
mm
cum
.
0
5
10
15
20
m3 .
s−1
Spring discharge
May11 Jul11 Oct11 Jan12 Apr12 Jul12 Oct12 Jan13 Apr13 Jul13
Oct13 Jan14 Apr14 Jul14 Oct14 Jan15 Apr15
Daily rainfallCumulated rainfallCumulated Evaporation
−240
−120
0
120
240
wat
er e
q. m
m
RR−ET-Q
Mesures ponctuelles autour de l’observatoire• Mesures mensuelles
en 4 points autour de l’observatoire (0-150m)
Vérification de l’homogénéité du karst à l’échelle de la
gravimétrie - Mesures concordantes Mise en évidence de l’effet
«parapluie» du bâtiment : - Sur les pluies : augmentation plus
importantes à l’éxterieur - Sur l’évaporation : décroissance plus
forte en été à l’exterieur Vérifier la présence de transfert rapide
?Sep13 Nov13 Jan14 Mar14 May14 Jul14 Sep14 Nov14 Jan15
−150
−100
−50
0
50
100
nm.s
−2
Gravimètre supraconducteur dans l’observatoireMesures CG5 à
l’observatoireMesures CG5 à autour de l’observatoire
Politique de données & Remerciements• L’observatoire est
ouvert pour toute nouvelle collaboration, que ce soit pour
l’instrumentation ou la méthodologie
• Toutes les données sont disponibles gratuitement via la base
de données en ligne ORE H+ et OSU OREME
• Étude �nancée par ANR / ORE H+ et OSU OREME
