NOTE CH2 EAU final - Institut des Dames de Marie
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Institut des Dames de Marie Rue vergote 40 1200 Bruxelles Géographie 4ème Chapître 2: Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? Cours de Mme Goraj Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 1 1 Introduction 1.1 Brainstorming Exercice 1.1: Par groupe de deux, propose plusieurs réponses à la question « Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? ». Ensuite cherche sur internet le plus d'informations pour compléter tes réponses à cette question. Définitions: Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 2 1.1.1 L'origine de notre eau de distribution Exercice 1.4: Réalisez le labo 2 sur « Vivaqua et l'origine de l'eau » Exercice 1.5: Note la mise en commun des réponses du Labo 2. Que retenir ? 1.2 Le cycle de l'eau Exercice 1.7: En observant le graphique ci-dessous, quel pourcentage d'eau est utilisable pour l'eau potable? Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 3 Exercice 1.8: A l'aide du dessin ci-joint, réalise les différents exercices de la page suivante 1. Associe à chaque étape du cycle de l’eau la lettre indiquée sur le schéma et indique par une croix si cette étape fait partie du cycle naturel ou anthropique Lettre Etape Cycle naturel Cycle anthropique Evaporation Condensation et déplacement des masses d’air précipitations Captage d’eau souterraine Distribution de l’eau potable Collecte et épuration des eaux usées Rejet des eaux épurées Evapotranspiration Captage d’eau de surface Potabilisation de l'eau Utilisation de l’eau Contrôle de l'eau 2. Place les éléments suivants sur le schéma P Ruisseau Q Rivière, fleuve R Mer S Nappe aquifère 3. Colorie en bleu les lettres du cycle naturel et en vert les lettres du cycle anthropique. 4. Quels sont les points de connexion entre les deux cycles ? Entoure les en rouge 5. Quelles utilisations de l'eau sont illustrées sur le dessin? 6. Nomme l'usage anthropique non illustré sur le schéma. Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 4 2 L'eau de surface 2.1 Un peu de théorie sur les cours d’eau 2.1.1 Un peu de vocabulaire Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 5 2.1.2 Caractéristique des différentes parties d’un cours d’eau. Cours supérieur Cours moyen ou intermédiaire Cours inférieur Pente longitudinale Forte moyenne faible Largeur du cours d'eau faible moyen forte peu ou très petits Bien présents Nombreux et très dévelppés Vitesse de l'eau forte moyenne faible Encaissement fort moyen faible Vallée en V En auge platte profondeur faible moyenne forte Erosion vertical forte moyenne faible Erosion horizontale faible moyenne Forte méandres 2.1.3 L'érosion fluviale L’érosion verticale constitue en l’usure du fond du lit du cours d’eau. Dans le cours supérieur, là où la pente du cours d'eau est forte, la vitesse de l'eau sera forte. Elle aura donc beaucoup d'énergie pour arracher des particules au lit de la rivière. Mais cette érosion dépend également de la nature du sol : un sol meuble (terre, sable, etc.) sera plus facile à détruire qu’une roche dure comme le granite ou le grès. Lorsque la pente diminue, le courant diminue également. L'eau n'a alors plus assez d'énergie pour transporter les plus gros sédiments (cailloux, graviers, voire sable). Elle les dépose alors dans le lit de la rivière, c'est ce qu'on appelle la sédimentation. Entre le processus d'érosion et de sédimentation, il y a le processus de transport des sédiments. Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 6 Dans le cours inférieur, la pente du cours d'eau est faible. L'érosion verticale est très faible et c'est l'érosion horizontale qui prend le relai. Ce mécanisme est lié principalement au développement de méandres et crée la vallée plate très large typique des cours d'eau près de leur embouchure. Dans un méandre (profils du haut et du bas), l'érosion se fait sur la rive concave, à pente raide, là où la vitesse du courant est la plus grande, alors que le dépôt (la sédimentation) se fait sur l'autre rive, convexe, là où la vitesse du courant est plus faible, formant une terrasse alluviale (ou barre de méandre). Le couple érosion-dépôt entraîne une migration latérale du méandre, causant un élargissement de la vallée avec le temps. Source : www2.ulg.ac.be 2.2 Etude cas de l'usine de Tailfer Exercice 2.1: A l'aide de la vidéo de présentation de Tailfer, réponds aux questions suivantes 1. Quelle sont les étapes de traitement pour rendre l'eau potable? Complète la légende du schéma grâce à la vidéo sur Tailfer « Raffineur d'eau ». 2. Dans quel cours d'eau l'usine de Tailfer prélève-t-elle l'eau? Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 7 Exercice 2.2: Grâce aux différentes cartes qui te sont données, réponds aux questions suivantes: 1. Repère ce cours d'eau sur la carte « Belgique fleuves et rivières » et trace le sens d'écoulement. 2. Dans quelle partie du cours d'eau (supérieur, moyen, inférieur) se situe l'usine de Tailfer? Justifie en t'aidant de la partie théorique vue précédemment. 3. Sur quelle rive (convexe ou concave) est installée l'usine de Tailfer? Justifie en t'aidant de la partie théorique vue précédemment. 4. Observe attentivement la carte topographique de Profondeville. Comment expliques-tu le tracé du relief et la présence de « la petite Hulle » 5. Sur les cartes où ils sont visibles, colorie le lit majeur et le lit mineur de la rivière dans des couleurs différentes. Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 8 6. Quels sont les risques de pollution pour l'eau captée par l'usine de Tailfer ? Exercice 2.3: Quels sont les sources de pollutions de l'eau de surface? Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 9 Carte du bassin versant de la Meuse Carte du relief de Profondeville Carte topographique de Profondeville 3 L'eau souterraine 3.1 Quelques notions importantes Donne les avantages et inconvénients des eaux de surface et des eaux souterraines : Eaux de surface Eaux souterraines Avantages Inconvénients Nomme les 3 principaux aquifères de Wallonie 3.2 Un peu de théorie: Le cycle des roches Exercice 3.1: Complète le texte de la vidéo sur le cycle des roches puis réponds aux questions. Les roches qui composent la croute terrestre sont de nature très variées. Sur les cotes anglaises par exemple, des falaise de roches calcaire plongent dans la mer, alors que le Japon est en grande partie constitué de roches volcaniques. Même si elles nous paraissent immuables, les roches sont sans cesse en évolution. Désagrégée par …................., elles s'effritent en petites particules qui sont transportées jusqu'au fond des ….................. Elles s'y déposent et constituent les …......................... qui se compactent et forment peu à peu des roches …................................. L'argile et la craie sont toutes deux des roches sédimentaires. Les couches sédimentaires s'enfoncent lentement dans la croute. En profondeur, la …..................... et la ….............................. augmentent si bien que les roches subissent d'importantes métamorphoses. On les appellent alors des roches …........................................ Le calcaire, par exemple, se transforme en une roche métamorphique colorée, le marbre. Les mouvements naturels de la croute terrestre peuvent faire remonter les couches sédimentaires et métamorphiques vers la ….................... ou bien les entrainer en profondeur dans le manteau. La température extrême qui règne dans le manteau liquéfie les roches et les transforme en …....................... Ce magma est animé de lents mouvements qui l'amène parfois à remonter vers la surface, notamment lors d'éruptions volcaniques. En refroidissement le magma se solidifie sous forme de roches dites …..........................., comme le basalte. Ainsi les roches de la croute terrestre sont sans cesse transformées suivant un cycle géologique qui durent des millions d'années. a) Réalise un schéma du cycle des roches Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 12 b) Quels sont les trois types de roches qui existent? Et comment sont-elles formées? c) Complète le tableau : Roches siliceuses Roches sédimentaires Roches carbonatées Roches argileuses meubles cohérentes Roches métamorphiques Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 13 3.3 Notion de porosité et aquifère (Labo 3) Exercice 3.2: Réalise le labo 3 “porosité et aquifère” Exercice 3.3: A l'aide du Labo 3, réponds aux questions suivantes a) Pour une des 4 expériences au choix représente par un dessin ce qui se passe à l’intérieur du tube b) Trouve une définition de l’eau de rétention: c) Trouve une définition de l'eau gravitaire: d) Qu’est ce que la porosité e) Comment peut-on avoir une nappe d'eau souterraine dans les roches cohérentes (par exemple le calcaire) ? Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 14 f) complète le tableau Argile Craie Sable Gravier calcaire Eau de rétention importante (+++) / faible(+) Porosité efficace forte (+++) /faible (+) Type de porosité: fissures ou pores Roche aquifère/aquiclude g) Peut-on trouver des nappes d'eau souterraine dans les roches métamorphiques? Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 15 3.4 Les pollutions et les zones de préventions Exercice 3.4: A l'aide du schéma ci-dessus, énumère les différentes sources de pollutions pour un aquifère. Exercice 3.5: A l'aide du texte et du schéma de la page suivante, réponds aux question suivantes: • Pourquoi est-il nécessaire de délimiter des zones de protection? • Pourquoi la taille des zones varie en fonction des différents aquifère? Pour la protection des captages on distingue trois zones : 1. La zone de prise d'eau I (10m) C'est la zone, obligatoire pour toute prise d'eau, dans laquelle sont installés les ouvrages de surface strictement nécessaires à la prise d'eau. Elle est justifiée par la nécessité d'exclure tout rejet direct dans une zone, estimée à 10 mètres, fragilisée par la fissuration des terrains affectés par les travaux de l'ouvrage de prise d'eau. 2. La zone de prévention II C'est la zone dans laquelle tout polluant atteindra la prise d'eau sans être suffisamment dégradé ou dilué, sans qu'il soit possible de le récupérer efficacement. Deux sous-zones sont distinguées en nappe libre : la zone de prévention rapprochée IIa (35m), proche des installations. En région karstique, les points de pénétration potentiels, dont la liaison avec la prise d'eau est établie, sont également classés en zone IIa. la zone de prévention éloignée IIb (100 m dans les aquifères sableux, 500 m dans les aquifères graveleux et 1000 m dans les aquifères fissurés et karstiques autour de la zone de prévention rapprochée) Elle correspond à la zone de prévention, déduction faite de la zone IIa. Cette distinction permet de moduler les réglementations d'une zone à l'autre en imposant des mesures plus sévères à la zone IIa. 3. La zone de surveillance III(délimitée par le bassin d'alimentation et le bassin hydrogéologique). Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 16 Dans la mesure du possible, les limites des zones de prévention et de surveillance doivent suivre des tracés naturels ou artificiels, aisément identifiables. Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 17 3.5 Etude de cas du captage de Modave Consigne A l’aide des documents suivants, complète le tableau de synthèse sur les avantages et les explications de la localisation du captage du Bocq Tu disposes d’une période de cours. Localisation Avantages / explications Région: Aquifère Emplacement local: 3.6 Documentation Document 1 : Carte « Belgique et Luxembourg » de l'Atlas Document 2 : Dossier « Modave, le domaine de l'eau » Document 3 : Extrait du rapport « Etat des nappes d'eau souterraine de Wallonie » Document 4: Carte de la densité de population en Belgique Document 5: Carte de l'occupation des sols en Belgique Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 18 Document 3: Extrait du rapport « Etat des nappes d'eau souterraine de la Wallonie » Juin 2010 http://environnement.wallonie.be/de/eso/atlas Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 19 Document 4: Carte de la densité de population en Belgique Document 5: Carte de l'occupation des sols en Belgique Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 20 Analyse d’un territoire en zone tempéré : Exemple : la Belgique 1 Introduction.....................................................................................................................................2 1.1 Brainstorming...........................................................................................................................2 1.1.1 la découverte de l’eau et de sa facture.............................................................................2 1.1.2 L'origine de notre eau de distribution................................................................................2 1.2 Le cycle de l'eau .....................................................................................................................3 2 L'eau de surface.............................................................................................................................5 2.1 Un peu de théorie sur les cours d’eau......................................................................................5 2.1.1 Un peu de vocabulaire......................................................................................................5 2.1.2 Caractéristique des différentes parties d’un cours d’eau...................................................6 2.1.3 L'érosion fluviale...............................................................................................................6 2.2 Etude cas de l'usine de Tailfer.................................................................................................7 3 L'eau souterraine..........................................................................................................................12 3.1 Rappel du labo 2....................................................................................................................12 3.2 Un peu de théorie: Le cycle des roches.................................................................................12 3.3 Notion de porosité et aquifère (Labo 3)..................................................................................14 3.4 Les pollutions et les zones de préventions............................................................................16 3.5 Synthèse sur l'eau souterraine: Etude de cas du captage du Bocq......................................18 inondations à Tubize le 11 janvier 2011 http://www.lavenir.net/article/detail.aspx?articleid=DMF20110113_043 tubize album photo http://portfolio.lesoir.be/v/belgique/inondations_wallonie/inondations_crue_degel/69168792_167019 4307296_1010506718_31813089_796194_n.jpg.html photos aériennes des inodations http://www.rtl.be/info/album/909 http://www.youtube.com/watch?v=PW_jQp54-8Y la Senne sort de son lit http://www.youtube.com/watch?v=V6F2ocnsDlE&feature=related cartographie des risques d'inondation http://cartographie.wallonie.be/NewPortailCarto/index.jsp? page=subMenuInondations&node=32&snode=322# données climatiques janvier 2011 http://www.meteo.be/meteo/view/fr/123766-Cette+annee.html le climat de la Belgique http://www.meteo.be/meteo/view/fr/357714-Generalites.html FAQ surle temps http://www.meteo.be/meteo/view/fr/68771-FAQ+sur+le+temps.html Géographie 4ème Chapitre 2 : Mais d'où vient l'eau de Bruxelles? 21
