Texte intégral

La notion d'
UNITE HYDROGEOLOGIQUE
essai de définition
THESE
présentée ò la Faculté des Sciences de l'Université de Neuchâtel
pour obtenir le grade de Docteur ès-Scïences
par
LASZLO KIRALY
Jury: A. BURGER, J.-B. GRIZE, E. RECORDON, J.-P. SCHAER
Extrait du Bulletin du Centre d'Hydrogéologîe No 2
Neuchâtel 1978

IMPRIMATUR POUR LA THÈSE
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Jura (essai de définition )_
de M .P.n.s.ieur....LasZlo^^Kiralx
UNIVERSITÉ DE NEUCHATEL
FACULTÉ DES SCIENCES
La Faculté des sciences de l'Université de Neuchâtel,
sur le rapport des membres du jury,
J.-Bl. Grize et E. Recordon
autorise l'impression de la présente thèse sans exprimer
d'opinion sur les propositions qui y sont contenues.
Neuchâtel, Je 3...mars.,.1.9I.8
Le doyen: ir^,^
'j
J.-P. Schaer

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BULLETIN DU CENTRE D'HYDROGEOLOGIE N° 2, 1977
LA NOTION D'UNITE HYDROGEOLOGIQUE
ESSAI.DE DEFINITION
par
Laszlo KIRALY
CHAPITRE PREMIER
INTRODUCTION ET DEFINITION DU PROBLEME
1.1. Le but initial
Le Centre d'Hydrogeologie de l'Université de NeuchStel
étudie surtout l'nydrogéologie dea roches fissurées et karati-
fiées du Jura. Cn même temps que la mise en route de travaux
hydrogéologiques détaillés concernant des régions relativement
restreintes, il fallait définir un cadre plus général facili-
tant la corrélation des travaux particuliers et permettant une
certaine planification des études à venir. L'organisation des
régions déjà étudiées ou devant être étudiées en unités hydro-
géologiques exigeait la définition explicite de cette notion.

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Au début de notre travail la notion "unité hydrogéologique"
(UHG) semblait intuitivement claire: il s'agissait d'un "piège
aquifère" (AURDUZ, 1966), c'est-à-dire d'une série géologique
"perméable" et "poreuse", délimitée par une ou plusieurs séries
"imperméables", l'ensemble ayant une structure permettant l'ali-
mentation et la formation, au moins temporaire, d'une nappe d'eau
souterraine dans la série "perméable" (par exemple: une série
calcaire reposant sur une série marneuse dans une structure syn-
clinale, avec possibilité d'alimentation et de drainage des cal-
caires) .
Dans ce cas les relations entre qéoloqie, morphologie et
"pièges aquifères" sont relativement simples (par exemple:
calcaire = perméable; marne = imperméable; talweg = exutoire;
affleurement des calcaires = réqian alimentaire) et l'on trouve
qu'à une "unité géologique" (lithologique et structurale) cor-
respond, généralement, une "unité hydroqéoloqique" (bassin ver-
sant souterrain ou "piège aquifère"). La localisation et la dé-
limitation de ces "pièges aquifères" peut se faire aisément à
l'aide de cartes topographiques, de cartes géologiques et de
cartes représentant la surface structurale des "imperméables",
donc par des méthodes" surtout géologiques et, pour ainsi dire,
en l'absence de renseignements détaillés sur les conditions hy-
drauliques de la nappe contenue dans ces pièges aquifères.
Une telle définition (ou essai de définition] correspondait,
d'ailleurs, à notre connaissance de 1'hydrogéologie du Jura. En
effet, si les études géologiques sont nombreuses dans le Jura,
la connaissance des nappes d'eaux souterraines dans les calcaires
est extrêmement fragmentaire. Lea forages et puits profonds sont
peu nombreux dans les calcaires et très souvent les études hydro-
•éoloqiques de détail se réduisent a des essais de coloration,
à quelques essais de pompaqe et à l'analyse chimique des sources.
Il était donc compréhensible que, dans la mesure du possible,
nous voulions utiliser l'information géologique abondante pour
notre travail.
Notre intention initiale était, par conséquent, 1'établis-
sement d'une sorte de répertoire des différents types de pièges
aquifères rencontrés dans le Jura, ainsi que leur délimitation

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en utilisant surtout les caractéristiques géologiques et morpho-
logiques des terrains.
1.2. Changement et redéfinition du but
En coura de route nous nous sommes, toutefois, vite aperçu
que la notion "unité hydraqéaloqique" ne pouvait pas être réduite
à la notion "piège aquifère".
En effet, en définissant formellement le terme général
"unité hydrogéologique" par l'expression "classe d'équivalence
dans le champ d'une variable caractérisant la qualité, la quan-
tité ou le mouvement de l'eau souterraine", il est devenu possi-
ble de définir plusieurs sortes d'unités hydrogéologiques; pra-
tiquement autant que le nombre des variables envisagées {compo-
sition chimique, température, vitesse d'écoulement, perméabilité,
etc) et le nombre des relations d'équivalence définies dans le
champ de ces variables (voir chapitre II).
Cette définition est d'autant plus importante qu'elle prescrit
explicitement la détermination du champ des variables hydrogéolo-
giques, c'est-à-dire l'attribution d'une valeur bien définie
(numérique ou nonil de cette variable à chaque "point" d'un vo-
lume de terrain. Par conséquent, le premier problème, éminemment
pratique et antérieur à la subdivision d'une région en unités
hydroqéoloqiques, doit être la détermination concrète du champ
de certaines variables, autrement dit la détermination de la dis-
tribution spatiale de leurs valeurs dans la région étudiée.
D'après ces quelques remarques on comprendra aisément que
la détermination, directe ou indirecte, des champs hydroqéolo-
qiques représentera, par la force des choses et apparemment en
contradiction avec le titre, le problème central de notre travail.
Est-ce que cela signifie qu'avec la nouvelle définition
générale nous alIons nous désintéresser des facteurs géologiques ?
Certainement pas, mais il faut préciser que si nous les prenons
en considération, c'est seulement "faute de mieux", comme le mon-
tre l'exemple suivant: