ETAT DES NAPPES D'EAU SOUTERRAINE DE LA WALLONIE


Référence bibliographique:

SPW-DGO3 (2014). Etat des nappes d'eau souterraine de Wallonie.
Edition : Service public de Wallonie, DGO 3 (DGARNE), Belgique.
Dépôt légal D/2014/11802/11 - ISBN 978-2-8056-0142-2

Direction de la Coordination des données
Direction des Eaux souterraines

 

Mars 2014
Treizième année



L'état des nappes d'eau souterraine de la Wallonie est une synthèse des données relatives aux eaux souterraines. Il est constitué de cartes de la Wallonie et de tableaux, graphiques et textes explicatifs à lire en regard de la carte qui y est associée.

Une partie introductive (I) décrit notamment les principales formations aquifères de Wallonie. Les aspects quantitatifs (II) et qualitatifs (III) sont ensuite abordés, la partie (IV) traite des outils de gestion, la partie (V) concerne les résultats obtenus pour la mise en œuvre de la Directive cadre sur l'Eau et la dernière partie (VI) résume les travaux de coordination transfrontalière menée à l'échelle des districts hydrographiques internationaux pour la Directive cadre sur l'eau.

Conçu et réalisé par la cellule "Octagone" composée de 8 membres de la Direction de la Coordination des données et de la Direction des eaux souterraines, l'état des nappes est un document dynamique dont les cartes sont construites sous ArcGIS (9) à partir des bases de données existantes (base de données cartographiques de référence de la DGARNE, bases de données Dix-Sous et Calypso ainsi que des données des pays et régions partenaires des districts hydrographiques internationaux). Cette gestion par système d'information géographique s'appuyant sur des bases de données conçues et gérées par la Direction générale opérationnelle Agriculture, Ressources naturelles et Environnement (D.G.A.R.N.E.) du Service public de Wallonie (S.P.W.) permet une mise à jour continue.

Depuis 2002, une mise à jour générale est effectuée dans le cadre des "Assises de l'eau en Wallonie" (19 février 2014), des "Journées wallonnes de l'eau" (du 15 au 30 mars 2014) et de la "Journée mondiale de l'eau" (22 mars).

Certaines informations évoluant rapidement sont mises à jour en juin, septembre et décembre, c'est le cas notamment des parties IV.1a, IV.1b et IV.1c relatives aux zones de protection des captages et de la partie IV.2 concernant les cartes hydrogéologiques de Wallonie.

Toute question, remarque ou suggestion peut être adressée au coordinateur et aux rédacteurs dont les coordonnées sont reprises à la dernière page.
 

TABLE DES MATIERES

I.1. Les réserves en eau au niveau mondial
I.2. Le cycle de l'eau en Wallonie
I.3. Les formations aquifères de Wallonie + Carte: Les principales formations aquifères de Wallonie
   
II.1. Prises d'eau actives et volumes prélevés + Carte: Les prises d'eau en activité
II.2. Principales prises d'eau + Carte: Les principales prises d'eau
II.3. Prélèvements et taux d'exploitation par aquifère + Carte: Prélèvements par aquifère
II.4. Piézométrie + Carte: Piézométrie
   
III.1a. Géochimie des aquifères: minéralisation caractéristique + Carte: Minéralisation et pH des eaux souterraines
III.1b. Géochimie des aquifères: éléments en traces + Carte: Teneurs en Fer et en Manganèse dans les eaux souterraines
III.2. Le nitrate dans les eaux potabilisables + Carte: Nitrate dans les eaux souterraines
III.3 Les pesticides dans les eaux potabilisables + Carte: Impact de l'atrazine durant la période 1994-2000
   
IV.1.a Zones de prévention programmées ou en cours d'étude + Carte: Zones de prévention programmées ou en cours d'étude
IV.1.b Zones de protection définies par arrêté ministériel + Carte: Zones de protection à l'enquête publique
IV.1.c Zones de protection approuvées + Carte: Zones de protection approuvées par arrêté ministériel
IV.2. Cartes des eaux souterraines + Carte: Cartes des eaux souterraines
IV.3. Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines + Carte: Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines
   
V.1. Masses d'eau souterraine + Carte: Masses d'eau souterraine
V.2. Réseau de surveillance de l'état des masses d'eau souterraine + Carte: Réseau de surveillance de l'état des masses d'eau souterraine
V.3. Réseau de surveillance des émergences + Carte: Réseau de surveillance in-situ des émergences
V.4. Système d'évaluation de la qualité des eaux souterraines, SEQESO + Carte: Indice de qualité pour les pesticides sur le réseau DCE
V.5. Etat des lieux des masses d'eau et objectifs environnementaux + Carte: Etat des lieux en 2008 des masses d'eau souterraine
   
VI.1. Districts hydrographiques de l’Escaut et de la Meuse + Carte: Districts hydrographiques internationaux
VI.2. La coordination internationale au sein des DHI Escaut et Meuse + Carte: Coordination internationale au sein des DHI Escaut et Meuse
   
  Adresses utiles et Equipe de réalisation

I.1. Les réserves en eau au niveau mondial

Les stocks d'eau de notre planète sont considérables: près de 1,4 milliards de km³ soit 1,4 milliards de milliards de m³.


Sources : PNUE (Programme des Nations unies pour l'environnement), WWAP (Programme Mondial de l'Eau d'évaluation)

Cependant, la majeure partie (97,5%) de cette eau est présente sous forme d'eau salée dans les mers et les océans, difficilement valorisable pour les activités humaines.

Des 2,5% restants, ce qui représente tout de même 35 millions de km³, plus des deux tiers constituent les glaciers, très peu accessibles. Le tiers restant comprend essentiellement des eaux souterraines (moins de 1% de l'eau totale du globe) et une infime partie forme les eaux de surface contenues dans les lacs d'eau douce et les rivières (soit moins de 0,01% de l'eau du globe).

Répartition des eaux douces Km³
Glaciers 24 000 000
Eaux souterraines 10 920 000
Lacs d'eau douce et rivières 105 000
Atmosphère 13 000

Les réserves en eau souterraine peuvent sembler importantes mais seule une très faible proportion (environ 200 000 km³, soit moins de 1 %) est mobilisable et potentiellement utilisable par l'Homme. De plus, ces réserves en eau souterraine sont inégalement réparties sur la planète.

La représentation à l'échelle mondiale des ressources en eau souterraine permet de distinguer des zones caractérisées par la présence d'aquifères très productifs, et des zones relativement pauvres en terrains aquifères. Dans les régions semi-arides et arides du globe ces ressources peuvent, indépendamment de leur productivité, présenter un caractère non-renouvelable en raison de la faiblesse actuelle des précipitations.





Sources : BGR, German Federal Institute for Geosciences ans natural Resources, Hannovre, 2012;
UNESCO.

WHYMAP est un programme conjoint de l'UNESCO, la Commission de la Carte Géologique du Monde (CCGM), l'Association internationale des hydrogéologues (AIH), l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) et l'Institut fédéral allemand des géosciences et des ressources naturelles (BGR)
C’est un programme mondial d'évaluation et de cartographie hydrogéologique qui compile des données des eaux souterraines issues de sources nationales, régionales et mondiales. Il a été lancé en 2000. Différents produits sont mis à disposition du public dont une application webGIS gérée par le BGR (Allemagne) et l’UNESCO et des documents pdf à télécharger :


En résumé

  • Les stocks d'eau du globe sont considérables mais les mers et les océans, constitués d'eau salée, représentent 97,5%. Seuls 2,5% sont des eaux douces
  • Les 2/3 de l'eau douce constituent les glaciers, très peu accessibles
  • Moins de 1% de l'eau totale du globe forme les eaux souterraines et moins de 0,01% les eaux de surface
  • Une très faible proportion des eaux souterraines est mobilisable (moins de 1%)

I.2. Le cycle de l'eau en Wallonie


       Source: Service public de Wallonie, DGARNE

Le capital eau douce de la Wallonie est de l'ordre de 13 milliards de m³ par an.

Ce capital, la région le doit d'abord à un régime abondant et régulier des précipitations (pluie et neige) qui constituent la première phase essentielle du cycle de l'eau. En Wallonie, les précipitations sont particulièrement généreuses: elles représentent une quinzaine de milliards de m³ par an. Elles ne sont pas pour autant géographiquement uniformes. Sur le plateau des Hautes-Fagnes, il tombe annuellement 1400 mm d'eau (1400 litres par mètre carré) contre seulement la moitié à Comines, à l'autre bout de la région.

Dans l'évaluation des réserves en eau, la fréquence des précipitations joue un rôle très important. Pour la région, on enregistre, par an, une moyenne comprise entre 160 et 200 jours au cours desquels il tombe plus de 0,1 mm d'eau. Cette régularité permet, selon la nature plus ou moins favorable du sol, une plus grande infiltration efficace.

De cette eau tombée du ciel, 40 à 45% sont directement évapotranspirés. Au cours de leur infiltration, les eaux sont le plus souvent arrêtées par une couche imperméable et étanche permettant l'accumulation de réserves et leur écoulement vers la surface via des sources.

Le volume des eaux infiltrées aboutissant aux nappes souterraines varie fortement en fonction de la nature du sous-sol. Dans une région schisteuse, il est souvent négligeable alors que dans une région à sous-sol plus perméable, comme la craie, la part des précipitations rejoignant la nappe est très importante et peut représenter plus de la moitié du volume.

En Wallonie, la recharge annuelle calculée à l'aide du modèle EPIC-grid (Gembloux Agro-Bio Tech- ULg) sur la période 1995-2010 est comprise entre 1000 millions de m³ (1996) et 3000 millions de m³ (2001). La recharge moyenne, correspondant à la ressource en eau souterraine annuellement renouvelable (1), calculée sur cette même période, est de l'ordre de 1900 millions de m³, soit une lame d'eau moyenne annuelle de 112 mm (Bonniver et al. , 2013). Etant donné la forte variabilité de la recharge annuelle, cette valeur, caractéristique de la séquence climatique observée entre 1995 et 2010, nécessite d'être périodiquement réactualisée.

La ressource annuellement renouvelable ne doit pas être confondue avec la ressource disponible en eau souterraine (2), c'est-à-dire la part de la ressource annuellement renouvelable qui peut être prélevée de manière durable . Cette ressource disponible est calculée en soustrayant de la ressource renouvelable, le volume d'eau annuel réservé au maintien de la qualité écologique des eaux de surface. L'ordre de grandeur de ce volume réservé n'étant pas défini à ce jour, la valeur de référence de 550 millions de m³ assimilée à la ressource en eau souterraine disponible de la Wallonie calculée par Derycke et Fried (1982), n'a pas encore pu être révisée .

Aux précipitations tombant sur le sol wallon, il faut bien entendu ajouter l'eau entrant sur son territoire par les rivières en provenance de France, soit environ 4,5 milliards de m³ par an. Selon la même logique, les rivières wallonnes alimenteront à leur tour les régions voisines (Pays-Bas et Flandre essentiellement mais aussi Allemagne et Grand-Duché de Luxembourg).

Une large part des prélèvements effectués dans les eaux de surface (2600 millions de m³) et souterraines (370 millions de m³) retourne dans le circuit hydrologique sous forme de rejets dans les rivières (2730 millions de m³). Une fraction non négligeable, estimée à 80 millions de m³, n'est pas restituée, soit parce qu'elle est évaporée, notamment dans des processus de fabrication, soit parce qu'elle est incorporée dans des produits de l'industrie ou consommée.

Une partie de l'eau prélevée (de l'ordre de 160 millions de m³) correspond aux volumes d'eau destinée à la distribution publique d'eau potable transférés vers les régions bruxelloise et flamande.

Références :
1. Bonniver, I. et Hallet, V. (2013) Convention de Recherche d'intérêt général et pluridisciplinaire relative à l'évaluation des ressources en eau souterraine de la Wallonie. Convention SPW – Unamur.
2. Derycke F. et Fried J.J. (1982) Bilan des ressources en eau souterraine de la Belgique. CECA, CEE, CEEA, Bruxelles – Luxembourg, 260p.


(1) La ressource en eau souterraine annuellement renouvelable est définie comme le flux d'eau moyen qui s'infiltre annuellement dans le sol pour atteindre la zone saturée. Elle correspond à la recharge des nappes d'eau souterraine, c'est-à-dire à la fraction des précipitations qui s'infiltre efficacement vers les nappes.
(2) La ressource disponible en eau souterraine est définie selon la Directive Cardre comme « le taux moyen annuel à long terme de la recharge totale moins le taux annuel à long terme de l'écoulement requis pour atteindre les objectifs de qualité écologique des eaux de surface associées, afin d'éviter toute diminution significative de l'état écologique de ces eaux et d'éviter toute dégradation significative des écosystèmes terrestres associés ».

En résumé

  • Le capital eau douce de la Wallonie est de l'ordre de 13 milliards de m³ par an
  • Les pluies apportent 15 milliards de m³ mais 43% sont perdus par évapotranspiration
  • Globalement, les réserves en eau souterraine, annuellement renouvelables, sont estimées à 1900 millions de m³
  • Les volumes prélevés retournent dans le circuit hydrologique sauf une fraction évaporée ou incorporée et une fraction exportée (eau potable) vers Bruxelles et la Flandre
  • La recharge des nappes en Wallonie est importante, pas tellement du fait des quantités de précipitations mais surtout grâce à leur régularité

I.3. Les formations aquifères de Wallonie

Carte : Les principales formations aquifères de Wallonie

Le sous-sol wallon est bien pourvu de ressources en eau souterraine, même si toutes les nappes ne présentent pas des capacités d'exploitation aussi intéressantes l'une que l'autre. L'eau ne peut être stockée, et circuler, que dans les vides des massifs rocheux, que l'on désigne de façon générique par la porosité. Ces vides n'atteignent les dimensions de grandes cavités que dans le cas particulier des massifs karstiques. En fonction de l'état de la roche, on peut distinguer:

Certaines formations, en quelque sorte intermédiaires, présentent une double porosité (fissures et interstices, ex. les craies).
Enfin, divers évènements géologiques peuvent également avoir conféré à certaines formations cohérentes une porosité multiple. C'est notamment le cas des nappes de manteau d'altération (ex. dans les Massifs schisto-gréseux de l'Ardenne ou encore dans le Massif cambro-silurien du Brabant), voire des circulations karstiques qui peuvent avoir lieu dans des vides de taille plurimétrique.

En fonction de leurs caractéristiques propres, les nappes wallonnes peuvent être regroupées en 7 formations aquifères principales:

Pour être complet, il convient de mentionner les gisements particuliers tels que les Conglomérats permiens de Malmedy ainsi que les aquifères indifférenciés tels que le Quaternaire et les terrains houillers.

Etant donné leur relative abondance et la moindre variabilité de leurs caractéristiques chimiques par rapport aux eaux de surface, les eaux souterraines représentent environ 80 % des volumes captés en Wallonie pour la distribution publique d'eau potable.

En 2010:
volume total destiné à la distribution publique = 392,9 millions m3 dont :

eau souterraine = 305,6 millions m3 (77,8 %)
eau de surface = 87,3 millions m3 (22,2 %)

Il faut toutefois noter que de ce volume, 19,5 millions de m³ ne sont pas produits pour la distribution publique. Cette eau est rejetée vers le réseau hydrographique après avoir servi au traitement de l’eau potable, ou parce que sa qualité est insuffisante, ou encore parce qu’il s’agit d’un trop plein de réservoir.


En résumé

  • La Wallonie dispose d'importantes ressources en eau souterraine
  • Les principales formations aquifères peuvent être caractérisées par leur nature lithologique et leur type de porosité:
    • les roches meubles, où l'eau circule plus ou moins abondamment (ex. graviers versus sables)
    • les roches cohérentes, imperméables à l'échelle microscopique, mais dont les fissures, permettent des flux d'eau plus ou moins importants localement (ex. grès, quartzites, calcaires)
  • Du fait de leur texture (ex. craies) ou d'altérations particulières (ex. manteau d'altération de l'Ardenne, karstification des calcaires) certaines roches cohérentes peuvent présenter plusieurs types de porosité superposés, et, de ce fait, devenir de ce fait localement encore plus perméables
  • Les eaux souterraines représentent environ 78% de l'eau de distribution en Wallonie

II.1. Prises d'eau actives et volumes prélevés

Carte : Les prises d'eau en activité

La banque de données "Dix-sous" contient les données disponibles relatives aux prises d'eau souterraine et potabilisable, ainsi qu'aux piézomètres. Outre les caractéristiques des ouvrages (localisation, nature, équipement, description, exploitant, ...), on y trouve les historiques des volumes annuels prélevés et des niveaux piézométriques mesurés.

Ces données sont utilisées dans la gestion quotidienne des dossiers (autorisations et permis relatifs aux prises d'eau et aux forages, avis divers, zones de prévention) lors de l'établissement des statistiques annuelles, pour alimenter les modèles mathématiques de formations aquifères et également pour la perception des taxes sur l'eau. La banque de données est écrite dans un environnement Intranet, ce qui facilite son emploi par les multiples utilisateurs.

Un des outils principaux de la banque de données est "l'approche géocentrique". Dans le cadre de demande de permis, d'étude d'incidence, d'étude indicative, de pollution, etc., il permet à la Direction des Eaux souterraines de fournir la liste des prises d'eau et des piézomètres répertoriés dans un périmètre déterminé. La procédure de demande est simple : il suffit de transmettre les coordonnées du point d'étude, de définir le rayon de recherche et le type de données souhaitées. Deux types de documents sont disponibles: une carte indiquant la position des ouvrages avec en arrière plan le fond topographique et une liste reprenant des informations standards telles que les coordonnées et la nature de l'ouvrage, la nappe dans laquelle l'eau est prélevée, le nom du gestionnaire de la prise d'eau, l'usage de l'eau, l'historique des volumes prélevés et des niveaux piézométriques mesurés.

Depuis le 17 octobre 2005, l'outil "approche géocentrique" est disponible sur Internet à partir de l'adresse : http://carto1.wallonie.be/10SousInt/Default.asp
Le site propose les mêmes fonctionnalités que l’outil de "Dix-sous". Il permet de réaliser les approches géocentriques autour d'un point de coordonnées connues. Ces coordonnées peuvent être introduites directement ou être recherchées au travers de l'application cartographique disponible sur le site.
Deux types d'accès ont été prévus, un tout public et un réservé aux spécialistes. L'accès spécialisé doit être demandé et motivé par e-mail via le site. Depuis octobre 2008, l'accès spécialisé permet également d'obtenir des résultats d'analyses des eaux souterraines.

Au 1er mars 203, on dénombrait 10054 prises d'eau en activité déclarées et géoréférencées réparties sur l'ensemble du territoire wallon. Toutes les formations aquifères sont donc sollicitées même si les volumes captés peuvent varier fortement d'une nappe à l'autre. A cela, il faut ajouter 3753 prises d'eau exploitées par des particuliers ou des agriculteurs, qui ont bien été déclarées par ceux-ci, mais pour lesquelles la position exacte n'est pas encore connue. Le travail de localisation est en cours de réalisation et permettra la représentation cartographique de ces ouvrages. Il y a également plus d’un millier de prises d’eau mises momentanément en non activité pour lesquelles une enquête est en cours afin de vérifier leur exploitation (recherche de l’exploitant actuel et vérification de l’utilisation de la prise d’eau).

La production d'eau potable concerne 15,8% des captages recensés et géoréférencés, l'embouteillage de boissons 1,3%, l'agriculture 46,4%, les industries 4,6% et les carrières 0,7%. La catégorie "Autres" (31,2%) regroupe les activités commerciales, hospitalières et de services, les campings, les administrations publiques (hors distribution) et bien sûr les particuliers raccordés ou non à la distribution. Cette répartition du nombre d'ouvrages de prise d'eau par secteur doit toutefois être relativisée en raison du caractère non exhaustif de la banque de données "Dix-Sous" pour certaines activités. Bien qu'un gros effort de recensement ait été réalisé ces dernières années, il est certain qu'un nombre important mais difficilement estimable de petites prises d'eau privées ne sont pas déclarées.

Les eaux souterraines sont les plus sollicitées en terme de volumes réellement utilisés. En effet, si les volumes (données relatives à l'année de déversement 2009) prélevés en eau de surface totalisent près de 2148 millions de m³, près de 89 % de ceux-ci retournent rapidement dans les cours d'eau puisqu'il s'agit d'eaux de refroidissement (95% pour la production d'énergie + 5% pour les autres activités industrielles). 6% de ces eaux prélevées en eau de surface ne sont pas déversées du fait de l'évaporation au cours du process industriel ainsi que de l'incorporation de l'eau dans les produits fabriqués. Les eaux prélevées en eaux de surface et rejetées dans le milieu plus ou moins directement sous forme d'eaux usées domestiques et/ou industrielles représentent également 5% du volume total prélevé.

Les prélèvements en eau souterraine représentent 380,4 millions de m³ (données 2010), dont la majeure partie (80,3%) est consacrée à l'eau potable. L'embouteillage de boissons consomme 1,2% (32,2% mis en bouteilles et 67,8% pour les activités de production). Les industries utilisent 7,2% des volumes captés (37,6% pour le refroidissement ou la production de vapeur et 62,4% pour les activités industrielles). L'exhaure des mines et carrières concerne 10%. La catégorie "Autres" 1,3% des volumes prélevés. Elle reprend les prélèvements des agriculteurs, des sociétés de services et d’une petite partie des particuliers. Le recensement et l’encodage des volumes prélevés par les agriculteurs et les particuliers sont loin d’être exhaustifs. Il faut souligner que cette répartition des volumes prélevés ne serait toutefois pas sensiblement modifiée par l'introduction des volumes prélevés aux milliers d'ouvrages privés et agricoles tant les quantités concernées sont négligeables par rapport au total des quantités prélevées. 

La production d’eau souterraine potabilisable est assurée en Wallonie par :

La distribution publique d'eau potable était quant à elle assurée en 2010 par la SWDE (61% du volume), par 8 compagnies et intercommunales (31% du volume) et 41 administrations ou régies communales (8% du volume).


En résumé

  • La banque de données "Dix-sous" reprend toutes les informations relatives aux prises d'eau: localisation, nature, exploitant, volumes, etc. Elle est utilisée pour la gestion quotidienne, les statistiques, les études de modèles et la perception des taxes sur l'eau.
  • Depuis octobre 2005, le site Web "Dix-Sous" sur Internet permet aux internautes la recherche des informations sur des ouvrage dans un périmètre déterminé.
  • De l'eau souterraine est captée partout en Wallonie. Même si les capacités peuvent varier fortement, toutes les formations aquifères sont sollicitées.
  • Les prélèvements en eau souterraine représentent 380,4 millions de m³ (données 2010).
  • 81,5 % sont destinés à l'eau potable (80,3% eau de distribution + 1,2% embouteillage de boissons).
  • Les industries et les mines et carrières consomment respectivement 7,2 et 10%.

II.2. Principales prises d'eau

Carte : Les principales prises d'eau

La carte des principales prises d'eau reprend les sites (un site de production peut regrouper plusieurs captages) débitant annuellement plus d'un million de m³. On y distingue les prises d’eau souterraine et les prises d’eau de surface potabilisable. Les 83 sites en eau souterraine représentés totalisent 66,5% de la production d'eau souterraine. Si l'on considère une limite de 500 000 m³, la proportion monte à 75%.

Les principales prises d'eau sont essentiellement exploitées pour la production d'eau de distribution. Il faut cependant mentionner 18 sites où l’eau prélevée est destinée à un autre usage extrayant annuellement plus d'un million de m³: 7 concernent des activités industrielles et 11 des carrières, principalement dans le Hainaut.

Le tableau ci-dessous reprend les plus importants sites de prélèvement en eau souterraine, avec une brève description du type de captage.

Type de captage Commune Volume prélevé
en 2010
(millions de m³)
Ensemble de galeries à flanc de coteau Modave 20,7
Galeries profondes de Hesbaye
Ans et Hollogne
(réservoirs)
16
Batterie de puits de Nimy Mons 12,5
Galeries du Néblon (à flanc de coteau) Ouffet 9,8
Captage de Vedrin (ancienne mine) Namur 9,2
Ensemble de prises d'eau réparties sur les 2 communes
Braine-l'Alleud/Waterloo 8,0
Exhaure de carrière à Gaurain-Ramecroix Tournai 6,5
Galerie de Spontin (à flanc de coteau) Yvoir 6,2
Exheure de carrière à Antoing Antoing 5,1
Galeries de Crupet (à flanc de coteau) Assesse 5,0

A titre d'information, 5 captages d'eau de surface ont produit en 2010, 85,8 millions de m³ destinés à la distribution publique: la Meuse à Tailfer (48,1 millions de m³), la Vesdre à Eupen (19), la Gileppe à Baelen (9,7), l'Ourthe à Nisramont (7,3) et le Ry de Rome à Couvin (1,7).

La majorité des principales prises d’eau souterraine prélève l’eau dans les formations calcaires et crayeuses. Plus de 50% du total prélevé en eau souterraine l’est dans les calcaires et environ 20% dans les craies.
Ceci est dû à la bonne capacité de production souvent rencontrée localement dans ces aquifères, mais aussi à leur large étendue sous le territoire wallon, à leur localisation essentiellement dans la partie nord de la Wallonie qui est la plus urbanisée et à la bonne qualité de l’eau généralement rencontrée.
On trouve ainsi les formations calcaires depuis le Tournaisis à l’ouest jusque dans la région liégeoise à l’est. Les principales prises d’eau se situent dans les régions de Mons et de Namur (calcaires du bord nord du bassin de Namur), et dans le Condroz entre Dinant et Huy (synclinorium de Dinant).

Les prises d’eau dans les formations schisto-gréseuses du Dévonien (Ardenne) et du socle cambro-silurien représentent 7,4% du total prélevé en eau souterraine. On n’y retrouve pas de prise d’eau importante, mais un grand nombre de petites prises d’eau pour l’alimentation locale en milieu rural. Ces aquifères sont généralement peu productifs. L’eau est souvent captée à proximité de la surface, soit à l’émergence, soit par drains ou encore dans des puits peu profonds.

Les prélèvements dans les sables du Tertiaire représentent 6,2% du total. Ces aquifères sont moins productifs que les calcaires et les craies, et aussi plus vulnérables. Leur exploitation est malgré tout assez intense de par leur situation en milieu fortement urbanisé (Brabant wallon).

5,2% du total est prélevé dans les dépôts du Quaternaire, principalement dans la nappe alluviale des graviers de Meuse entre Namur et Liège. Ce sont surtout des prises d’eau industrielles qui ne nécessitent pas une qualité irréprochable, mais on trouve quand même quelques prises d’eau relativement importantes destinées à la distribution publique (batteries de puits à Yvoir, Jambes, Beez et Bas-Oha).

Enfin, 3,1% du total est prélevé dans les formations du Secondaire Jurassique dans le sud de la province de Luxembourg. Il s’agit d’aquifères gréseux assez productifs et de bonne qualité. Ils sont cependant peu étendus en Wallonie et situés dans une région faiblement urbanisée, d’où leur relativement faible exploitation.

Sur les 392,9 millions de m³ d’eau potable produits annuellement en Wallonie environ 160 millions de m³ (soit environ 40 %) sont exportés vers la Région de Bruxelles-capitale et vers la Flandre. Environ 20 % de l’eau prélevée n’arrivent jamais jusqu’au consommateur du fait des pertes en cours de transport et retournent donc dans le sol.


En résumé

  • 66,5% de la production d'eau souterraine est assumée par 83 sites débitant annuellement plus d'1 million de m³
  • Parmi ces 83 sites, 65 concernent l'eau de distribution, 7 des activités industrielles et 11 des carrières
  • Captages les plus importants: Modave (20,7 millions de m³), galeries de Hesbaye (16,0), Nimy (12,5), Vedrin (9,2), Néblon (9,8), Braine-l'Alleud/Waterloo (8,0), Spontin (6,2), carrière de Gaurain (6,5), carrière d'Antoing (5,1) et Crupet (5,0)
  • Les formations calcaires fournissent annuellement 193,6 millions de m³, soit plus de la moitié des volumes prélevés et les craies 85,8 millions de m³, soit plus de 20% des prélèvements
  • Les calcaires et les craies fournissent donc environ 73 % de la production d'eau souterraine, le solde est produit essentiellement par les Sables du Brabant et les nombreux captages dans les massifs schisto-gréseux
  • Le réseau d'adduction permet, notamment, l'exportation de 160 millions de m³ par an vers Bruxelles et la Flandre

II.3. Prélèvements et taux d'exploitation par aquifère

Carte : Prélèvements par aquifère


Prélèvements annuels (2002 - 2010) dans les principaux aquifères de Wallonie

Réserves, ressources et taux d’exploitation des nappes d’eau souterraine

Les réserves en eau souterraine, quantité totale d’eau souterraine contenue dans les aquifères à un instant donné, sont définies de manière très objective mais leur évaluation quantitative pose un problème que même les avancées les plus récentes dans le domaine de l’hydrogéologie ne peuvent solutionner totalement à l’heure actuelle. La complexité géologique des aquifères, l’évolution de la recharge, les prélèvements qui y sont opérés, ainsi que la grande variabilité du niveau des nappes qui en découle, en sont les causes essentielles.

La connaissance précise de ces réserves est d’ailleurs de peu d’utilité du point de vue de l’exploitation proprement dite. En effet l’exploitation des eaux souterraines doit plutôt faire appel à la notion de ressource. Cette dernière se distingue de la notion de réserve dans le sens où elle constitue le volume d’eau souterraine " effectivement disponible " à plus ou moins long terme compte tenu de toute une série de contraintes parmi lesquelles on citera notamment des contraintes d’exploitation (physiques et techniques), socio-économiques (coûts de production), environnementales (respect des débits d’étiage des cours d’eau, risques d’effondrements dus au rabattement de la nappe) et/ou politiques. Il est ici très important de noter que la ressource ainsi définie ne peut avoir un caractère permanent et que l’échelle de temps à laquelle elle est considérée doit toujours être spécifiée. Elle dépend non seulement de l’évolution des contraintes précitées, mais aussi, et surtout, de l’intensité des prélèvements par rapport à la recharge des nappes. Le principe d’une gestion durable de l’eau souterraine wallonne consiste dès lors à définir, à tout moment, des limites à ne pas dépasser dans les prélèvements afin de garantir la pérennité de la ressource.

A ce titre, un indicateur parfois utilisé est le rapport entre les flux prélevés et ceux qui transitent effectivement via les aquifères, rapport que l'on nomme " taux d'exploitation ". Si les volumes extraits sont relativement bien connus, les flux transitant naturellement au travers des aquifères (on parle aussi d'infiltration efficace) sont cependant beaucoup plus complexes à estimer régionalement.

L’évolution de la ressource reste par conséquent très incertaine suivant, d’une part l’évolution du climat, et d’autre part la manière de mener l’exploitation.
On utilise actuellement de façon plus sûre le niveau des nappes, dont on recherche d'éventuels déséquilibres (qu'ils soient anthropiques ou naturels) pour déterminer toute atteinte à la ressource. Cette méthode ne permet cependant pas d'anticiper les déséquilibres.
Vu l'abondance de la recharge en Wallonie, la plupart des nappes sont loin d'être surexploitées à l'heure actuelle, et ce malgré l'exportation d'environ 40 % de la production d'eau potable.

Certaines nappes sont cependant plus sollicitées que d’autres, en raison de leur productivité ou des besoins en eau (la qualité générale des eaux de surface ne permet en outre pas de produire d’eau potable sans traitement coûteux). Ce fût le cas principalement de la nappe des Calcaires carbonifères du Tournaisis, dont la baisse généralisée depuis la fin de la dernière guerre a dû faire prendre conscience à un moment donné de la nécessité d'adapter les prélèvements. Dans cette nappe, l’eau était en effet prélevée à un rythme supérieur à son alimentation (son taux d’exploitation aurait été bien supérieur à 100 %), provoquant une diminution constante de son niveau d’environ 1 à 2 m par an. Or la nappe a toujours été exploitée simultanément par la France, la Flandre et la Wallonie. Le graphique suivant montre les efforts conjoints qui, depuis principalement les années 90, ont été réalisés pour enrayer cette surexploitation. Actuellement, c'est sans doute cette sage réduction des prélèvements qui est à l'origine du retour à une stabilisation relative des niveaux. En Wallonie en particulier, c'est la mise en service du centre de production de la «Transhennuyère», qui, en conséquence des accords de gestion avec la Flandre, ont surtout permis d'atteindre cette réduction. Le principe en est de récupérer les eaux d’exhaure des carrières du Tournaisis, potabilisées et adoucies dans une station de traitement, après mélange avec de l’eau amenée depuis des captages situés plus à l’Est dans une zone non surexploitée. Ces eaux sont alors fournies aux principaux producteurs grâce à de nouveaux dispositifs d’adduction.

En matière de risque et de prévision, le fonctionnement de l'aquifère des Calcaires carbonifères présente encore de nombreuses incertitudes. C'est pourquoi, principalement sous l'impulsion de la DCE et du colloque de Tournai en 2007, ce sont cette fois les trois partenaires concernés qui se sont mis autour de la table. Au sein du projet Interreg SCALDWIN, un travail de modélisation de la nappe a été débuté en 2010, qui devrait délivrer en 2013 l'outil nécessaire à définir une gestion équilibrée et partagée de la ressource. Un des nombreux problèmes à considérer reste entre autres la garantie du maintien de la qualité de la nappe.


En résumé

  • 3 formations calcaires fournissent environ la moitié des volumes prélevés en eau souterraine : bord Nord du synclinorium de Namur Aq01, Calcaires carbonifères du synclinorium de Dinant Aq02 et Calcaires du Tournaisis Aq06
  • 2 formations crayeuses fournissent un peu moins de 20% du total: les Craies du bassin de Mons Aq03 et les Craies de Hesbaye Aq04
  • Les formations schisto-gréseuses du Primaire et du Jurassique du Sud-Luxembourg ont une importance plus locale
  • Des précautions doivent être prises en matière de définition des ressources, des volumes prélevables et donc de l'exploitation des nappes
  • Les ressources sont importantes mais n'ont pas empêché l'apparition de problèmes locaux de surexploitation (cas du Tournaisis, dont la gestion nécessite actuellement des efforts transfrontaliers)

II.4. Piézométrie

Carte : Piézométrie

Mesure piézométrique
Le niveau piézométrique d’une nappe à l'équilibre est donné par la mesure du niveau de l’eau souterraine dans un ouvrage souterrain non exploité (puits ou piézomètre). Dans une nappe libre, le niveau piézométrique peut fluctuer "librement" dans la formation aquifère considérée, tandis que dans une nappe captive, la formation aquifère est surmontée d'une couche imperméable ; la nappe est alors sous pression et son niveau piézométrique s'équilibre au-dessus du toit de la formation aquifère. Quand ce niveau dépasse le niveau du sol (eau jaillissante), on parle alors d’artésianisme.

Au 1er mars 2012, la Direction des eaux souterraines dispose de mesures piézométriques régulières sur plus de 450 ouvrages. Parmi ceux-ci, 412 sont relevés régulièrement par son personnel. Les mesures réalisées couvrent les principaux aquifères exploités. En fonction de l’appareillage utilisé, on distingue trois types de mesures piézométriques :

Mode de mesure Nombre de stations
Mesure automatique (capteur de pression) 146
Mesure semi-automatique (limnigraphe) 26
Mesure manuelle (sonde lumineuse) 240
TOTAL 412

1. les mesures automatiques : en 2010, 146 ouvrages ont été équipés d’un capteur de pression hydrostatique immergé et d’un appareil d'acquisition des données qui enregistre le niveau de l’eau au pas de temps horaire. La récupération des données enregistrées se fait soit sur site lors des passages de contrôle, soit à distance par télétransmission. Les données sont alors transmises par réseau GPRS automatiquement dans la base de données AQUALIM développée par la Direction des cours d’eau non navigables. Les données horaires seront consolidées en données journalières avant d’être transférées dans la base de données Dix-sous ;

2. les mesures semi-automatiques : les ouvrages sont équipés d’un limnigraphe qui permet un enregistrement électromécanique du niveau de l’eau souterraine, en continu sur du papier déroulant gradué. Les enregistrements sont consolidés à raison d’une donnée par 10 jours, soit trois données par mois encodées dans la base de données Dixsous ;
3. les mesures manuelles : les relevés sont réalisés manuellement par un opérateur à l'aide d'une sonde lumineuse à ruban, à des fréquences qui varient d'une mesure par mois à une mesure par an, en fonction de la disponibilité des agents, des conditions d’accessibilité à la station, etc. 

L’acquisition des données et la maintenance des ouvrages sont assurées principalement par l’Administration, avec une sous-traitance résiduelle de la partie automatisée du réseau.

Chronique piézométrique
Une chronique piézométrique au droit d’une station de mesure est la courbe d’évolution du niveau de l’eau souterraine en fonction du temps. Elle permet notamment de mettre en évidence l'influence des conditions climatiques sur les fluctuations saisonnières du niveau de l’eau. Certaines nappes réagissent très rapidement aux infiltrations faisant suite aux précipitations, d'autres peuvent mettre plusieurs mois avant d'atteindre leur équilibre.
La figure compare les chroniques piézométriques au droit de stations situées dans différents aquifères.


Carte piézométrique
Une carte piézométrique est une représentation cartographique de la surface piézométrique d’une nappe par des courbes isopièzes qui indiquent les points de même altitude (ou cote) du niveau d’eau libre de la nappe à un moment donné. Les isopièzes sont tracés par interpolation des cotes piézométriques mesurées, des cotes altimétriques des sources et des niveaux des cours d'eau (si ceux-ci sont en relation avec la nappe). Les cartes piézométriques permettent de définir le sens d'écoulement des eaux souterraines. Des anomalies peuvent mettre en évidence des hétérogénéités dans l'aquifère tels qu’un changement de conductivité hydraulique liée à une faille, une variation de la lithologie, un pompage de la nappe par un puits ou drainage par une galerie captante, etc.

Pour exemple, deux cartes piézométriques sont présentées ici :
-  la carte piézométrique des calcaires de la région de Mouscron-Ath-Tournai ;
-  la carte piézométrique des craies du Crétacé de Hesbaye sur base des données de 2008 (Orban, 2009 ; Carte hydrogéologique de Wallonie Tongeren-Herderen 34/5-6). .

En plus d'être un outil de surveillance préventif de la surexploitation des nappes, la piézométrie pourrait devenir un instrument utile pour l'estimation des ressources moyennant une amélioration de l'exploitation des données. On note cependant une telle diversité de comportement dans le temps et dans l’espace des niveaux piézométriques (cf. chroniques piézométriques) qu’il est encore difficile à ce stade de fournir une estimation correcte des ressources pour l’ensemble du territoire wallon. Cependant, des indicateurs devront être définis en vue de l’évaluation de l’état quantitatif des eaux souterraines (Directive-Cadre sur l’Eau).
Depuis septembre 2013, un nouveau site internet, offre la possibilité de télécharger les données piézométriques issues des relevés des stations automatisées en Wallonie : http://piezo.environnement.wallonie.be/login.do

Bibliographie

Orban, Ph., 2009. Solute transport modelling at the groundwater body scale: Nitrate trends assessment in the Geer basin (Belgium). PhD Thesis, University of Liège, Liège, 219 pp


En résumé

  • La DGARNE dispose de mesures piézométriques régulières sur plus de 450 ouvrages ;
  • 412 stations piézométriques sont actuellement suivies par la DGARNE dans les aquifères les plus exploités ;
  • Fin 2010, 146 stations ont été équipées d’un système de mesure automatique avec rapatriement des données dans AQUALIM par réseau GPRS.

III.1a. Géochimie des aquifères: minéralisation caractéristique

Carte : Minéralisation et pH des eaux souterraines

Cette partie a pour but de caractériser les états de référence géochimique des eaux souterraines. Elle consiste principalement en une série de statistiques tirées des résultats des analyses réglementairement transmises pour les prises d'eau potabilisable dont la production est importante.

Les résultats qui suivent résultent d'une compilation des analyses transmises par les producteurs d'eau pendant la période 1994-2000 concernant 550 sites de captage pour un total de 2200 analyses des composés minéraux. La composition d'ensemble en éléments majeurs a été établie comme suit sur base des valeurs moyennes observées:

Table ions majeurs

La composition des eaux carbo-gazeuses est donnée à titre de comparaison ; il est nécessaire de tenir compte du fer pour équilibrer la balance ionique de ce gisement particulier.
Les variations mesurées au sein d'un aquifère ne sont pas négligeables; les écarts types sont en général de l'ordre de 25 % de la composition moyenne pour les paramètres repris ci-dessus.

La représentation minérale des aquifères sous la forme d'un diagramme ternaire de Piper (à l'aide du logiciel DIAGRAMMES du Laboratoire d'hydrogéologie d'Avignon) indique qu'il y a peu de diversité : la grande majorité des eaux (y compris celles des sables bruxelliens et des graviers de la Meuse) sont du type bicarbonaté calcique, à l'exception de celles du socle et du massif ardennais (Aq010 et Aq013) qui sont très peu minéralisées (cf. Spa Reine). Seul le gisement carbo-gazeux (cf. Bru-Chevron) possède un caractère particulier.

La charge minérale de chaque type d'eau, qui n'est pas représentée sur le diagramme précédent, est reprise dans le tableau ci-dessous avec d'autres caractéristiques physico-chimiques essentielles que sont le pH, la conductivité à 20 degrés en µS/cm (K20), la dureté totale en degré français (TH), l'oxygène dissous en mg/l (O2) et l'anhydride carbonique libre (CO2) en mg/l. Il est intéressant de comparer le résidu sec (ReS, mg/l, paramètre mesuré à 180°C, après transformation des bicarbonates) et les solides dissous totaux (TDS, mg/l, paramètre calculé à partir de la minéralisation, sans tenir compte de la transformation des bicarbonates).

Normalement, le rapport ReS / K20 avoisine 0,75. Quant à l'oxygène dissous, sa diminution corrobore le caractère captif de certains aquifères. Aucune eau ne peut être considérée comme riche en minéraux (telle Contrex ou Vichy, …). La plus chargée est celle des calcaires du Tournaisis suivie de celle des craies du bassin de Mons. Si l'on en exclut les fissures profondes, les nappes ardennaises du manteau d'altération sont très faiblement minéralisées ; elles sont de plus acides et agressives (excès de gaz carbonique), particulièrement les formations du Cambro-silurien (Aq013) dans les régions de Gedinne et des Hautes Fagnes (voir carte).


Source : Francis DELLOYE (DGARNE) à base du programme réalisé par Roland SIMLER,
Labo. Hydrogéologie - Avignon (France)

Table : pH

III.1b. Géochimie des aquifères: éléments en traces

Carte : Teneurs en Fer et en Manganèse dans les eaux souterraines

Les autres ions que l'on qualifiera de mineurs sont rarement dosés significativement ; le tableau suivant reprend les mêmes statistiques que celles obtenues pour les éléments majeurs en incluant le fer et le manganèse d'origine naturelle et fréquemment rencontrés. L'aluminium et la silice, éléments très généralement non solubilisés, sont également repris dans ce tableau.

Table : autres ions

Pour les paramètres repris ci-dessus à l'exception de la silice, du strontium et du baryum, les écarts types par aquifère dépassent en général les niveaux de composition moyenne. Les variations locales mesurées peuvent donc être très importantes. Plusieurs aquifères présentent de manière récurrente des teneurs en fer et en manganèse qui nécessitent des traitements de potabilisation (oxydation et filtration sur sable). Ces teneurs sont en général corrélées avec la profondeur dans la nappe ou le caractère artésien. Les teneurs en manganèse relevées sur certains tronçons de la nappe alluviale de Meuse (Aq007) sont attribuées à l'influence des schistes du Houiller.

Le fluor est présent principalement dans les parties profondes des calcaires du bord Nord Namurois et du Tournaisis (Aq001 et Aq006). Les craies captives du Brabant (Aq08) contiennent naturellement des concentrations importantes en baryum.

Par ailleurs, une étude portant sur les micropolluants minéraux a également été menée à partir des données qualitatives rassemblées pendant la période 1994-2000 en vue de déterminer le " bruit de fond " ou fond géochimique naturel des principaux aquifères. Elle portait sur environ 600 captages parmi lesquels ceux exposés à des contaminations locales ou des singularités géochimiques (gisements métallifères,…) ont été exclus.

Cette étude faisait partie de la préparation du décret sur la protection des sols et son objectif était de déterminer les valeurs de référence VR pour les eaux souterraines, utilisables en tant que valeurs cibles (objectif de qualité optimum) pour l'assainissement des sites contaminés. Dans ce cadre, l'option a été prise de définir une seule valeur utilisable à l'échelle de la Wallonie, tout en repérant les aquifères qui y dérogent pour un nombre non négligeable de captages.

La valeur de référence finalement retenue est un arrondi du 90e percentile de la distribution des valeurs moyennes mesurées en chaque élément sur les 600 captages (P90). Lorsque cette valeur est inférieure à la limite de quantification LOQ couramment pratiquée à l'époque par la plupart des laboratoires, la moitié de cette dernière lui est en général substituée. Le tableau suivant reprend également la valeur médiane P50 de cette distribution, soit une valeur moyenne du "bruit de fond". Toutes les valeurs sont exprimées en µg/l.

Table : éléments traces

*Exemple de lecture : ligne Arsenic :
Dans le Socle du Brabant (Aq16), 40% des captages ont une teneur en Arsenic supérieur à 1µg/l (qui est la valeur de référence VR pour l’arsenic).

L’aquifère surexploité des Calcaires du Tournaisis (Aq06) peut localement se révéler particulièrement affecté par des minéraux en trace qui se libèrent vraisemblablement par drainage acide et dissolution de roches sulfurées. Les aquifères des craies du Pays de Herve (Aq15) et des calcaires de la Vesdre (Aq14) semblent affectés par une pollution diffuse en métaux lourds. Les craies de Mons (Aq03) sont particulièrement affectées par le Sélénium, sans qu’on puisse conclure à une origine naturelle ou anthropique (passif des charbonnages).

Cette étude ne donne qu’un premier aperçu et ne permet pas encore de distinguer parfaitement l’origine naturelle ou anthropique du fond géochimique observé. Aussi les résultats sont à prendre avec toutes les réserves. Le développement d’un réseau patrimonial de surveillance (voir planche V.2) devrait permettre d’en apprendre davantage.


En résumé

  • Les eaux des principaux aquifères de Wallonie sont faiblement minéralisées (Ardenne) à minéralisées (craies et calcaires)
  • En grande majorité, elles sont du type bicarbonaté calcique
  • Les teneurs naturelles en fer (Fe) et manganèse (Mn) posent localement des problèmes de potabilisation
  • Le fond géochimique des micropolluants minéraux potentiels est minime en général, localement significatif pour certains aquifère

III.2. Le nitrate dans les eaux potabilisables

Carte : Nitrate dans les eaux souterraines

Le nitrate constitue indéniablement l’altération principale des eaux souterraines et son origine est essentiellement due à l’utilisation des engrais. Une surveillance des teneurs en nitrate dans les nappes, systématique depuis 1994 et appelée "survey nitrate", est exercée en application de la directive 91/676/CEE concernant la protection des eaux contre la pollution par les nitrates à partir de sources agricoles. Cette surveillance vise à identifier les zones vulnérables à l’infiltration des nitrates et à contrôler l’efficacité du programme d’action développé par la Région depuis 2002, appelé Programme de Gestion Durable de l’Azote en agriculture (PGDA).

La majorité des analyses sont réglementairement réalisées par les producteurs d’eau destinée à la consommation humaine (au niveau des captages) tandis que l’Institut Scientifique de Service Public (ISSeP) complète l’acquisition des données dans les nappes à risque et moins exploitées (notamment les sables thanétiens des Flandres et le Crétacé du Pays de Herve). L’ensemble des données est validé par la DGARNE.
La carte montre les résultats du "survey nitrate" complet le plus récent (2008-2011). Parmi les données transmises par les producteurs, les résultats concernant les nappes très profondes ou captives ont été éliminés, de même que les points redondants (sélection d'un ou de quelques points parmi les puits d'une batterie de captages).

Etat des principaux aquifères
Le tableau ci-dessous regroupe les informations par nappe d’eau souterraine et détaille le nombre et la proportion de captages par classe de teneurs en nitrate. Les constats réalisés par la DGARNE durant la période 2008 - 2011 sur les réseaux de mesures de Comines-Warneton (Alluvions de l’Escaut) et du Pays de Herve (Crétacé) s'avèrent plus préoccupants que la situation des deux premières zones vulnérables désignées en 1994 (Sables bruxelliens et Crétacé de Hesbaye).

Viennent ensuite 7 masses d'eau dont la moitié des captages dépassent le niveau-guide européen des 25 mg/l. Certaines présentent partiellement ou localement des teneurs élevées et plusieurs dépassements de la norme de 50 mg/l. Ce sont les aquifères des Sables thanétiens et landéniens, des craies du bassin de Mons, des craies captives du Brabant, des calcaires et grès du massif de la Vesdre et les formations calcaires et schisto-gréseuses du Synclinorium de Dinant.

Les nappes de l'Ardenne et du Sud Luxembourg apparaissent peu exposées à des pressions agricoles, tandis que les aquifères du socle du Brabant et des calcaires du bassin de Namur et du Tournaisis demeurent de bonne qualité par suite de la présence de couvertures imperméables ou d’éléments réducteurs comme le fer.

Et qu'en est-il pour le phosphore ?

Evolution des teneurs
Le graphique repris ci-dessous représente les indicateurs construits à partir des concentrations annuelles (2 à 12 analyses par an) moyennes, agrégées pour un ensemble de sites répartis dans les différentes zones vulnérables. Ces indicateurs font partie du tableau de bord du PGDA.

Indicateurs de tendance du survey nitrate en zone vulnérable

On observe de 1993 à 2002 une tendance à la hausse statistiquement significative dans les territoires qui, entre-temps, ont fait l'objet de la désignation de zones vulnérables. Cette tendance n'est pas forcément liée à une augmentation de la pression agricole mais peut s'expliquer par d'autres mécanismes tels la remontée des nappes, intégrant l'accroissement des précipitations pendant la période considérée.
Depuis 2003, les valeurs moyennes de concentration en nitrate semblent s’être stabilisées sur un palier supérieur pour les Sables bruxelliens et le Crétacé de Hesbaye. Les nappes dont le délai de transfert sol-nappe est plus court (Sud Namurois) ne présentent globalement aucun signe d’amélioration.
En conclusion, vu que les temps de réponse aux mesures appliquées au sol se chiffrent en général à plusieurs années voire quelques dizaines d’années, il est encore prématuré d’espérer constater les premiers effets bénéfiques du PGDA.
Voir aussi "Tableau de bord de l'environnement wallon 2010", partie 4, chapitre 2, indicateur EAU 6.

Zones vulnérables
Les zones vulnérables sont des périmètres de protection des eaux souterraines contre les nitrates d'origine agricole. Le 1er janvier 2013 a vu l'adoption de la nouvelle zone du Pays de Herve et l'extension de la zone Sud Namurois (à une grande partie Condroz). L'ensemble des zones vulnérables aujourd'hui désignées (Sables bruxelliens, Crétacé de Hesbaye, Sud Namurois, Comines-Warneton, Pays de Herve et Nord du sillon Sambre et Meuse) permet de couvrir 9596 km², soit près de 57% du territoire wallon ou 91% des volumes prélevés en eaux souterraines pour la distribution publique. Mais surtout, ces zones reprennent la totalité des captages échantillonnés dépassant la norme des 50 mg/l et 88,5% des captages dont la teneur en nitrate est comprise entre 25 et 50 mg/l.


En résumé

  • La bonne qualité de nos ressources est menacée par le nitrate
  • 9% des sites échantillonnés en 2008-2011 dépassent la norme de potabilité (soit 1% de mois qu'en 2004-2007)
  • On constate une tendance à la hausse des teneurs en nitrate, dont la cause est en grande partie climatique
  • On ne constate pas encore les effets des mesures prises dans le programme de gestion durable de l’azote en agriculture

III.3. Les pesticides dans les eaux potabilisables

Carte : Impact de l'atrazine durant la période 1994-2000

Pesticides pertinents
Depuis une vingtaine d'années, une centaine de pesticides, y compris certaines substances dont l’usage est aujourd’hui interdit, sont recherchés dans les eaux souterraines destinées à la consommation humaine.
Ce sont les herbicides qui sont responsables de la majorité des problèmes posés aux producteurs d’eau potable, qu’ils soient d’usage agricole ou non agricole. L’atrazine (culture du maïs) est interdite depuis septembre 2004 mais cette substance et ses métabolites (dont la déséthylatrazine), de par leur mobilité et leur persistance dans l’eau souterraine, restent les substances les plus fréquemment retrouvées. Plusieurs autres contaminations sont dues à l’utilisation des substances suivantes : bentazone (usage agricole restreint), bromacile, diuron et simazine (herbicides totaux), isoproturon et chlortoluron (céréales).

Le 2,6-dichlorobenzamide (BAM), produit de dégradation du dichlobenyl (herbicide total, notamment utilisé dans les cimetières) n’est mesuré que depuis 2003 mais son impact sur les eaux souterraines est alarmant ; toutefois la question de la pertinence de ce métabolite en matière de santé publique n’est pas établie.

La carte ci-contre reprend la situation observée pour l'atrazine durant la période la plus critique. Elle illustre bien la pression anthropique exercée à l'époque et la vulnérabilité (voir planche IV.3) des eaux souterraines dans les sous-bassins hydrographiques de la Senne, de la Sambre et de la Haute Meuse.

Pour une vue d'ensemble plus homogène, actualisée et représentative de l'impact des pesticides en Wallonie, consulter la carte V.4.

Voir aussi "Tableau de bord de l'environnement wallon 2010", partie 4, chapitre 2, indicateur EAU 8 .

Impact des pesticides sur la production d’eau potable
La problématique des pesticides n’atteint pas l’ampleur de celle des nitrates mais elle se règle, quant à elle, rarement par des dilutions et mélanges d’eau ; très souvent, le dépassement de la norme de potabilité comporte des pics de concentration et se solde par l’abandon du captage ou, lorsque celui-ci est stratégique, par l’installation d’un traitement par adsorption sur charbon actif.

Impact des pesticides sur la production d'eau potable à partir d'eau souterraine

Evolution de la situation
Les herbicides semblent avoir fait leur apparition dans les nappes wallonnes à des niveaux notoires au début des années 90 mais il faut rappeler que c'est depuis lors que les méthodes d'analyse et de détection se sont sensiblement améliorées. Une évolution entre deux décades est esquissée ci-dessous :

Suite aux mesures successives prises pour limiter l’usage de l’atrazine, on assiste bien à une réduction de l’impact de cette substance et de ses métabolites (pics plus rares, effet des zones de protection, disparition dans les nappes à réponse rapide). En contrepartie, l’évolution constatée pour la Bentazone est inquiétante. Concernant les herbicides totaux, le Bromacile est plus persistant que le Diuron. Ces substances sont aujourd’hui interdites ou d’usage strictement réglementé. Dans le domaine agricole, Isoproturon et Chlortoluron sont mieux maîtrisés. De manière générale, il devient clair aujourd’hui que le désherbage et l’entretien des espaces verts pose plus de problèmes vis-à-vis des eaux souterraines que la protection phytosanitaire.

En résumé

Parmi la centaine de pesticides aujourd’hui contrôlés dans les nappes, une dizaine sont responsables de la plupart des pollutions. Ce sont tous des herbicides. En majorité d’usage non nécessairement agricole. Avec 12% de contaminations dont 4% de dépassements, l'atrazine et ses métabolites ont toujours un impact sérieux sur la production d'eau potable, supérieur à celui du BAM (respectivement 10% et 2%), mais ils sont en voie de réduction. La progression simultanée d’autres substances dans les nappes indique qu’il ne faut en aucun cas relâcher la surveillance et la prévention.

IV.1a. Zones de prévention programmées ou en cours d'étude

Carte : Zones de prévention programmées ou en cours d'étude

Contexte d'application en Wallonie
En Belgique, la préservation des nappes d'eau du sous-sol wallon est la compétence de la Wallonie.
Depuis la date d'entrée en vigueur du Code de l'eau, toute la législation relative à l'eau a intégré les anciens textes réglementaires (décrets et arrêtés). Citons :

Ces textes définissent, entre autres, les zones de prises d'eau, de prévention et de surveillance et précisent les mesures qui devront y être prises.

Dans le cadre de l'établissement de ces zones, des études plus ou moins poussées, selon l'importance du captage, ainsi qu'un inventaire des mesures à prendre, sont réalisées par les producteurs d'eau et financées par la redevance sur la protection des eaux potabilisables. Des actions de prévention y seront menées pour garantir la pérennité de la qualité de l'eau.

La Société publique de Gestion de l'Eau (SPGE, instituée par le décret du 15 avril 1999) assure la gestion financière des dossiers concernant la protection des eaux potabilisables distribuées par réseaux, par le biais de contrats de service passés avec les producteurs d'eau.
Dans le cadre du traitement administratif et technique des programmes de protection particulière et des dossiers, la Direction des Eaux souterraines (service central et antennes extérieures), assurant un rôle d'assistance technique, reçoit les dossiers de la SPGE et rend, après analyse, un avis sur ceux-ci. La Direction a aussi en charge l'instruction des dossiers de délimitation des zones de prévention et de surveillance, depuis leur préparation jusqu'à la notification des arrêtés aux personnes désignées.

Les phases nécessaires à la détermination des zones de prévention sont les suivantes :

Types de zones de protection
On distingue :

1. La zone de prise d'eau I
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 :

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
C'est la zone qui comprend le bassin d'alimentation et le bassin hydrogéologique susceptibles d'alimenter une zone de prise d'eau existante ou éventuelle.
Dans la mesure du possible, les limites des zones de prévention et de surveillance doivent suivre des tracés naturels ou artificiels, aisément identifiables.

Bloc diagramme zones de protection

Documents intéressants à consulter :

Télécharger la brochure "Protection des eaux souterraines en Europe" éditée par la Commission européenne.

Télécharger l'Arrêté du Gouvernement wallon modifiant le Livre II du Code de l’Environnement contenant le Code de l’Eau et relatif à la protection des eaux souterraines contre la pollution et la détérioration (12 février 2009).

IV.1b. Zones de protection définies par arrêté ministériel

Carte : Zones de protection à l'enquête publique

Les méthode retenues pour la détermination des zones de prévention sont définies dans le Code de l'Eau.
Les données nécessaires pour leur mise en œuvre sont, soit tirées de la connaissance déjà acquise de l'aquifère, soit précisées in situ par la réalisation d'études hydrogéologiques locales telles que essais de pompage, essais de traçage, étude géophysique, etc.

Sans entrer dans les détails, on signalera que trois méthodes furent retenues pour la délimitation des zones de prévention :


Etat d'avancement des dossiers de zones de prévention

Pour délimiter une zone de prévention d'un ou de plusieurs captages en eau souterraine, le producteur d'eau rentre un dossier qui est pris en charge par l'Administration de la Région wallonne. Ce dossier est instruit sur les plans administratif, technique et scientifique par un hydrogéologue de la Direction des eaux souterraines. Le traitement du dossier se déroule en plusieurs étapes dont les principales sont :

1. Réception et instruction du dossier

2. Rédaction d'un projet d'arrêté soumis à l'avis du Ministre

3. Enquête publique

4. Approbation de l'arrêté définitif par le Ministre

5. Publication au Moniteur belge

Zones de surveillance approuvées (arrêté ministériel ou du Gouvernement wallon)

Code zone Dénomination Communes concernées Approbation Publication
Stoumont ECG Eaux carbo-gazeuses de
Stoumont et environs
Stoumont, Aywaille,
Ferrières, Manhay, Durbuy
26/05/1994 14/09/1994
Stoumont (agrandissement) Eaux carbo-gazeuses de
Stoumont et environs
Stoumont, Ferrières 03/05/2012 25/07/2012
Spontin ESE Eaux de Spontin et environs Yvoir, Assesse, Ciney, Hamois 08/11/2000 02/12/2000
Spa ESE Eaux de Spa et environs Spa, Theux, Jalhay, Stoumont,
Stavelot, Aywaille
13/12/2001 01/03/2002
Chaudfontaine ATM Aquifère thermo-minéral
de Chaudfontaine
Chaudfontaine 05/04/2002 03/05/2002

Etat d'avancement en Wallonie
Au 10 mars 2014, 212 zones de prévention d'eau de distribution (y compris les 6 minéraliers) sont approuvées, soit 201 arrêtés ministériels (nombre inférieur au nombre de zones en raison du regroupement de certains dossiers (voir table IV.1c). Pour 7 des 17 dossiers pour lesquels il existe un projet d'arrêté de zone de prévention, l'enquête publique est en cours ou terminée. Pour deux zones de prévention dont le contour est déjà délimité (SWDE027, INASEP06, SWDE158 et SWDE055), la recherche de nouvelles alternatives est envisagée. Un programme d'action est en cours d'élaboration, ou en attente, pour la grande zone de prévention des galeries de Hesbaye et pour les zones (à contour déjà défini) SWDE058, et SWDE136.

Situation au 10 mars 2014 Nombre de
dossiers
Volume concerné
(millions de m³)*
Nombre de
prises d'eau
% volume
total **
% prises
d'eau ***
Dossier déposé (a) 358 233,50 758 74,13 42,44
Projet d'arrêté (a) 24 6,23 41 1,98 2,30
Zone de prévention approuvée
(extrait du Tableau de bord ESO)
Sans 5 zones hors programme SPGE
210 130 443 41,27 24,80
* basé sur les volumes de 2003, les plus complets disponibles
** basé sur un volume total de 315,1 millions de m³ par an
*** basé sur un nombre total de 1786 prises d'eau potabilisable

Aux 212 zones, il faut ajouter 8 zones de prévention et 4 zones de surveillance des minéraliers (dont un agrandissement de celle de Stoumont) approuvées pour les eaux hors distribution publique. Cela représente 56 captages qui ont extrait 2,8 millions de m³ d'eau en 2004.

(a) Les chiffres sont issus de l'application (sécurisée) 'Tableau de bord du suivi des zones de prévention des captages d'eau souterraines' TBOES.
Une importante mise à jour de ce tableau suivie d'une validation a eu lieu en mai 2010. Cette opération a consisté, à vérifier tous les dossiers non encore déposés pour leur traitement, à supprimer 32 dossiers pour diverses raisons comme par exemple des captages hors service et à ajouter les données du nouveau programme SPGE des zones de prévention 2010-2014.
En mars 2010, il y avait 674 dossiers de zones de prévention et 1117 prises d'eau.
Après l'ajout du programme SPGE 2010-2014 en mai 2010, et la dernière validation du Tableau de bord de suivi des zones de prévention, au 10 mars 2014, on arrive à 761 dossiers et 1344 prises d'eau.

Pour plus d'informations sur les zones de prévention à l'enquête publique ou approuvées, consultez le site des zones de prévention arrêtées en Wallonie.


IV.1c. Zones de prévention approuvées
          (arrêté ministériel ou du Gouvernement wallon)

Carte : Zones de protection approuvées par arrêté ministériel

Table : zones de prévention approuvées
Table : zones de prévention approuvées
Table : zones de prévention approuvées

IV.2. Cartes des eaux souterraines

Cartes des eaux souterraines

Le Service public de Wallonie (Direction Générale opérationnelle, Agriculture, Ressources Naturelles et Environnement) a initié en 1999 un programme de cartographie des eaux souterraines. Il implique l'Université de Liège - Hydrogéologie et Géologie de l'Environnement, les Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix de Namur - Département de Géologie, l'Université de Mons - Cellule d'Hydrogéologie et l'Université de Liège - Campus d'Arlon - Département des Sciences et gestion de l'Environnement (ex-FUL). Jusqu'en 2007, chaque équipe a réalisé trois cartes par an, une carte pouvant couvrir plusieurs planches IGN au 1/25 000 ème lorsqu'elle se situe aux frontières du territoire wallon. A partir de 2007, chaque équipe ne réalise plus que deux cartes par an, mais prépare en plus deux autres cartes déjà réalisées pour la diffusion sur Internet. Au 1er décembre 2013, on compte 116 (sur un total de 120, revu et corrigé en raison de plusieurs regroupements des planchettes – voir liste définitive des cartes : http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartehydrogeo/fonds_geol_utilises.htm) cartes hydrogéologiques réalisées à l’échelle 1/25 000ème. Elles comprennent deux ou plus planches IGN-ancien découpage au 1/10 000. Huit d’entre-elles furent déposées au SPW-DESO de décembre 2012 à décembre 2013: Rebecq - Ittre 39/1-2, Waterloo - La Hulpe 39/3-4 & Uccle - Tervuren 31/7-8, Sart - Xhoffraix 50/1-2, Stavelot - Malmedy 50/5-6, Bütgenbach - Büllingen 50/7-8 & Losheimergraben 50A/5, Pondrôme - Wellin 59/5-6, Bovigny – Beho 56/5-6, Willerzie - Gedinne 63/3-4. A ce jour, cinquante et une sont déjà officiellement éditées et publiées sur Internet dont neuf nouvelles furent ajoutées en novembre 2013. Au rythme actuel, le territoire wallon sera entièrement couvert dans le courant de 2014. Quatre nouvelles cartes sont en cours de validation pour leur édition et diffusion en 2014.

Ces cartes hydrogéologiques constituent un document essentiel pour toute personne, société ou institution publique impliquée dans la gestion qualitative et quantitative des ressources en eau souterraine et plus généralement pour tout acteur dans le domaine de l'environnement et de l'aménagement du territoire. Elles synthétisent les informations hydrogéologiques disponibles à l'échelle régionale. L'objectif principal est de fournir des informations concernant l'extension, la géométrie, la piézométrie ainsi que les caractéristiques hydrochimiques et hydrodynamiques des aquifères.

Les applications potentielles de tels documents sont aussi nombreuses que variées. Elles apportent une aide importante lors de la prise de décisions concernant la gestion quantitative et qualitative des eaux souterraines, l'évaluation des risques de pollution, l'intervention en cas d'éventuelle contamination des nappes d'eau, l'établissement de nouveaux sites de captage, la politique d'aménagement du territoire, … Le consommateur curieux pourra également y trouver des réponses à ses questions.

La réalisation de la carte hydrogéologique nécessite la collecte et la synthèse de nombreuses données provenant de sources multiples et variées telles que le Service public de Wallonie, le Service Géologique de Belgique, les sociétés de distribution d’eau, les bureaux d’études en environnement, les sociétés de forage, les industries ou encore les particuliers. Ces données se composent principalement d'informations géologiques, hydrologiques (réseau hydrographique, station limnimétrique …), hydrogéologiques (piézométrie, hydrochimie …), techniques (équipement des puits …) ou plus générales (fond topographique, réseau hydrographique, etc).
Ces données, complétées par des campagnes de mesures et de recherches d'information sur le terrain, sont structurées, harmonisées et stockées sur un serveur de la DGARNE pour leur mise à disposition.


Chaque carte hydrogéologique est accompagnée d'une notice explicative. Le poster, au format A0, contient

Avec l'accord de Databank Ondergrond Vlaanderen (DOV), daté d'octobre 2008, les cartes situées le long de la limite avec la Flandre sont complétées avec les données hydrogéologiques flamandes pour assurer une continuité des différentes couches de part et d'autre des deux régions.
Depuis le 18 mai 2006, un nouveau site Web propre à la carte hydrogéologique a vu le jour. Il contient notamment une application WebGIS, ouverte au public, qui donne accès à toutes les données de la carte hydrogéologique. Le programme des mises à jour de l'application WebGIS est aussi disponible sur ce site : http://environnement.wallonie.be/cartehydrogeo/. Le 16 mai 2013, un colloque fut organisé par le SPW-DGO3-DCoD & DESO à l'Acinapolis de Jambes : ‘Carte hydrogéologique de Wallonie - un outil au service de tous'.

En résumé

  • 116 (sur 120, total revu et corrigé en raison de plusieurs regroupements des planchettes) cartes hydrogéologiques au 1/25 000ème couvrent déjà la Wallonie. 4 cartes sont en cours de réalisation. Au rythme actuel, le territoire wallon sera entièrement couvert dans le courant de l'année 2014..
  • Les cartes synthétisent les informations hydrogéologiques disponibles à l'échelle régionale.
  • Elles constituent un outil de gestion quantitative et qualitative des eaux souterraines.
  • La carte hydrogéologique est éditée sur le site Web qui contient une application WebGIS où neuf nouvelles cartes y ont été diffusées en novembre 2013. Quatre nouvelles cartes, en cours de validation, seront éditées et diffusées en 2014 : 46/7-8 Fontaine-l'Evêque - Charleroi, 47/1-2 Fleurus - Spy, 59/5-6 Pondrôme – Wellin , 61/1-2 Limerlé – Lengler.

IV.3. Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines

Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines

L’évaluation et la cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines visent à refléter la variabilité spatiale de la sensibilité de ces eaux à des pollutions ayant cours à la surface.

Les études de vulnérabilité font généralement la distinction entre trois notions : la vulnérabilité intrinsèque, la vulnérabilité spécifique et le risque. La vulnérabilité intrinsèque reflète la capacité du milieu à réduire naturellement toute contamination, indépendamment de la nature et de la quantité de contaminant, de ses propriétés, du mode d’émission (instantanée ou permanente, ponctuelle ou diffuse) et de la probabilité d’occurrence. Son évaluation repose sur les caractéristiques géologiques, géographiques, hydrologiques et hydrogéologiques du bassin étudié. La vulnérabilité spécifique ajoute à l’analyse précédente la prise en compte des interactions chimiques, physiques ou microbiennes possibles entre le milieu souterrain et le contaminant (dégradation, sorption – désorption, …). De façon générale, le risque tient compte des scénarios possibles de pollution dans le bassin (distribution spatiale et temporelle du polluant : pollution ponctuelle ou diffuse, instantanée ou continue…), de la probabilité d’occurrence des événements polluants et de l’ampleur des conséquences de cette pollution.

Des nombreuses techniques ont été développées en vue d’évaluer et de cartographier la vulnérabilité des eaux souterraines, les plus connues étant les méthodes multicritères d’indexation et de pondération de facteurs tels que des paramètres géologiques (épaisseur de la couverture ou de la zone non saturée, perméabilité des terrains), géomorphologiques (pentes, accidents particuliers), environnementaux (occupation du sol,...). Un système d’indexation est mis en place, des points étant attribués aux différents facteurs considérés (par exemple, des points de 0 à 10 pour des classes de pentes). Des pondérations sont ensuite appliquées, afin de mettre en évidence, voire de favoriser l’importance de certains facteurs. L’indice final de vulnérabilité est généralement obtenu par une combinaison des indices pondérés des facteurs (le plus souvent, une addition). La variabilité spatiale de ces valeurs est généralement visualisée à l’aide d’un système d’information géographique. La dernière étape est la reclassification des indices numériques finaux en un nombre plus réduit de classes de vulnérabilité (par exemple : très, moyennement et peu vulnérable) et la réalisation de la carte de vulnérabilité.

Une des premières méthodes d’indexation et de pondération des facteurs et une des plus utilisées dans le monde est DRASTIC, développée pour le U.S. Environmental Protection Agency (EPA) par Aller et al.(1987). Malgré leur utilisation répandue, on peut citer des nombreux inconvénients associés à ces méthodes d’indexation et de pondération : la subjectivité des systèmes de combinaison et du choix des valeurs pivots, l’empirisme des équations, le choix, différent d’une méthode à l’autre, des paramètres et facteurs qui doivent être pris en considération, mais surtout la difficulté de valider et interpréter les résultats et donc d’utiliser en pratique de telles cartes. Beaucoup de pays ont développé leur propre méthode, adaptée aux conditions et sensibilités locales, éventuellement en liaison avec la législation locale, en s’inspirant éventuellement de l’une ou l’autre méthode existante.

En Wallonie, trois approches ont été proposées pour l’évaluation de la vulnérabilité des aquifères.

Dans le cadre de la convention RW – UMons – UCL « Caractérisation des masses d'eau souterraine du bassin de l'Escaut en Région Wallonne à partir des connaissances disponibles sur les aquifères », l’Unité de Génie Rural de l’Université catholique de Louvain a proposé une méthode DRASTIC modifiée. (Sulmon et al., 2006). Les paramètres « type de sol » et « recharge » de la méthode initiale ont été fusionnés en un seul paramètre, qui résulte d’un modèle conceptuel, AF/RF (« attenuation factor / retardation factor »). Ce modèle est une simplification de deux équations de phénomènes de transfert des pesticides dans le sol (Rao et al., 1985). Les poids et indices de la méthode DRASTIC originale ont été transformés afin d’obtenir des valeurs entre 0 et 1 :

Dans le cadre de la convention RW – SPGE – FUSAGx « Evaluation des mesures prises pour réduire les incidences de la pollution diffuse d’origine agricole et domestique sur la qualité des masses d’eau de surface et souterraines de la Région wallonne à l’aide du modèle EPICgrid - projet Qualvados », la recharge annuelle a été considérée comme un critère de classement de vulnérabilité. Cette méthodologie peut être considérée comme une première approximation. En effet, le devenir d’une éventuelle pollution dépend de la recharge de la nappe, qui est le vecteur principal de mobilité verticale des polluants vers la ressource en eau souterraine. Mais il faut tenir compte en plus de la capacité d’atténuation du milieu souterrain entre la surface et le toit de la nappe d’eau souterraine, voire en son sein. En outre, pour une meilleure comparaison entre les masses d’eau souterraines, à l’évaluation de la recharge on peut ajouter celle des réserves (plus les réserves sont importantes, moins la nappe est vulnérable), voire le taux de renouvellement. Pour la plupart des masses d’eau, ces données ne sont actuellement pas disponibles.

Dans le cadre de la convention RW – ULG « Tests d’une méthode de cartographie de la vulnérabilité intrinsèque applicable aux nappes aquifères de la Région Wallonne », une nouvelle technique a été proposée (Popescu et al., 2004). Elle a été nommée ultérieurement Apsû* (protection des aquifères par évaluation de leur sensitivité – vulnérabilité). En considérant que le point de départ des problèmes des méthodes « classiques » est le manque de clarté de la définition du concept de vulnérabilité, la nouvelle approche repose sur trois questions et trois critères associés reflétant objectivement et de manière physiquement basée la sensibilité de l’eau souterraine aux pollutions : (1) si une pollution se produit, combien de temps mettra-t-elle pour arriver à la nappe d’eau souterraine (temps de transfert) ? (2) si elle l’atteint, quel sera le niveau potentiel de contamination (niveau de concentration) ? et (3) combien de temps cette contamination sera-t-elle susceptible de durer (durée potentielle de pollution) ? La méthode tient compte des conditions d’infiltration – ruissellement et de possibilités de by-pass de la zone non-saturée (dangerosité de la surface du sol). Pour l’évaluation de la vulnérabilité intrinsèque, seul le critère de temps de transfert dans la zone non-saturée est retenu (un niveau de concentration ne peut être vraiment évalué en « intrinsèque » et la durée et le temps de transfert sont liés – plus court le temps de transfert, plus courte la durée de pollution). Les classes de temps de transfert ont été établies en analogie avec les zones de prévention et le cycle hydrologique :


* Apsû est le nom du dieu de l'océan souterrain d'eau douce dans la mythologie sumérienne et akkadienne. Selon cette croyance, les lacs, sources, rivières, puits et autres points d'eau douce découlent tous d'Apsû.

Références :
1. Aller, L., Bennet, T., Lehr, H.J., Petty, J.R., Hackett, G. (1987) DRASTIC : A standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings, Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency Report EPA-600/2-87-035.
2. Rao, P., Hornby, A., Jessup, R. (1985) Indices for ranking the potential for pesticide contamination of groundwater, Soil and Crop Science Society of Florida, 44, 1985.
3. Sulmon, R.P., Pinte, D. , Simon, B., Vanclooster, M. (2006) Cartographie de la vulnérabilité de la ressource. Rap. final "Caractérisation des masses d’eau souterraine du Bassin de l’Escaut en Région Wallonne à partir des connaissances disponibles sur les aquifères", Convention RW-FPMS, UCL.
4. Dautrebande, S., Degré, A., Sohier, C., Hallet, V., Barbier, F., (2008) Evaluation des mesures prises pour réduire les incidences de la pollution diffuse d’origine agricole et domestique sur la qualité des masses d’eau de surface et souterraines de la Région wallonne à l’aide du modèle EPICgrid - projet Qualvados. Convention RW- SPGE-FUSAGx-FUNDP.
5. Popescu, I.C., Dachy, M., Brouyère, S., Dassargues, A. (2004) Tests d’une méthode de cartographie de la vulnérabilité intrinsèque applicable aux nappes aquifères de la Région Wallonne. Application à l’aquifère calcaire du Néblon. Convention RW-Ulg.

En résumé

  • Une carte de vulnérabilité est un outil pour la gestion du territoire intégrant une politique de protection à long terme des ressources en eau souterraine.
  • Trois approches ont été proposées en Wallonie pour l’évaluation de la vulnérabilité des aquifères.
  • La méthodologie proposée par l’UCL apporte une amélioration de la méthode DRASTIC, en introduisant un modèle simplifié de transfert de polluants dans le sol.
  • La méthodologie proposée par la FUSAGx considère la recharge annuelle comme critère de vulnérabilité. A défaut des données disponibles, cela peut être considéré comme une première approximation.
  • La méthodologie proposée par l’ULg propose un concept physiquement basé avec des critères validables. Dans un premier temps, l’évaluation de la vulnérabilité intrinsèque a été faite (sans s’adresser donc à un polluant spécifique).
  • Les méthodes montrent clairement la volonté de partir de bases scientifiques et de critères objectifs dans l’évaluation de la vulnérabilité des aquifères.

V.1. Masses d'eau souterraine

Carte : Masses d'eau souterraine

Définitions de la Directive cadre sur l'Eau
Comme pour les eaux de surface, la Directive cadre sur l'Eau (Directive 2000/60/CE) introduit un nouveau concept, celui de masse d'eau souterraine, nouvelle unité élémentaire du milieu aquatique, mieux adaptée à la gestion des eaux à l'intérieur des bassins hydrographiques à large échelle (districts hydrographiques).
La Directive cadre propose en outre les définitions suivantes:

Aquifère : une ou plusieurs couches souterraines de roche ou d'autres couches géologiques d'une porosité et perméabilité suffisantes pour permettre, soit un courant significatif d'eau souterraine, soit le captage de quantités importantes d'eau souterraine.

Masse d'eau souterraine : un volume distinct d'eau souterraine à l'intérieur d'un ou de plusieurs aquifères.
L'article 5 de la Directive précise que les États membres effectuent une caractérisation initiale de toutes les masses d'eau souterraine pour évaluer leurs utilisations et la mesure dans laquelle elles risquent de ne pas répondre aux objectifs de qualité de chaque masse d'eau souterraine prévus à l'article 4.

Critères de délimitation adoptés en Wallonie
L' analyse doit définir en premier lieu l'emplacement et les limites de la masse ou des masses d'eau souterraine.
Contrairement au cas des eaux de surface, la Directive et les documents-guides qui en dérivent ne proposent pas de méthodologie précise pour délimiter les masses d'eau souterraine.

En Wallonie, les travaux indispensables à cette fin ont débuté en 2001 et ont été menés par un comité d'experts réunissant les services universitaires spécialisés en hydrogéologie et la Direction des Eaux souterraines, en présence des représentants du projet PIRENE. Une étape importante du processus a consisté à déterminer les aquifères transfrontaliers lors de réunions de travail internationales qui se sont tenues le 10 juillet 2001 à Namur, le 31 juillet 2001 à Luxembourg et le 27 août 2001 à Mons. Les résultats de ces travaux concertés ont été actés par la Conférence ministérielle de Liège du 30 novembre 2001. La mise en œuvre des critères de délimitation définis par le Comité d'experts s'est poursuivie pendant l'année 2002 pour aboutir à une première délimitation. Les approches parfois différentes utilisées par les partenaires des districts de la Meuse et de l'Escaut ont enfin nécessité une concertation qui s'est déroulée au second trimestre 2003 au sein des deux commissions internationales (Escaut et Meuse) pour harmoniser les masses d'eau souterraine au niveau des districts.

Les aquifères sont délimités suivant des critères purement hydrogéologiques, tandis que les masses d'eau souterraine, telles que définies dans la Directive, peuvent être délimitées tant suivant des critères hydrogéologiques que suivant des critères non hydrogéologiques. Les limites des masses d'eau souterraine peuvent également tenir compte d'impératifs liés à la gestion même de la masse d'eau.
Les critères retenus sont:

Critères hydrogéologiques :

Critères non hydrogéologiques :

Application en Wallonie
De tous les critères figurant ci-dessus, seul le dernier n'a pas dû être appliqué en Wallonie. La désignation et la première caractérisation des masses d'eau souterraine résultant de la mise en application de la Directive cadre ont nécessité l'adoption préalable d'une méthodologie. Celle-ci a été établie par l'Administration (DGARNE) et l'ex-Observatoire des Eaux souterraines intégré à celle-ci, au départ des informations générales reprises dans la Directive cadre et d'indications contenues dans une série de documents guides rédigés par des experts européens, dans les mois qui ont suivi la publication de la Directive au Journal Officiel des Communautés Européennes.

Cette méthodologie a été élaborée en concertation entre les Services concernés du SPW (DGARNE) et de l'ex-MET (Voies navigables). Elle a par ailleurs été approuvée par la Plate-forme Permanente pour la Gestion Intégrée de l'Eau (PPGIE), en séance du 10 décembre 2003. Enfin, une coordination pour les masses d'eau transfrontalières a été assurée avec les administrations flamande, française, allemande et néerlandaise, dans le cadre des Commissions internationales pour la Meuse, l'Escaut et le Rhin. Le tableau ci-dessous reprend la liste des masses d'eau souterraine définies ainsi que quelques unes de leurs caractéristiques.


.

En résumé

  • La mise en application de l'article 5 de la Directive cadre sur l'Eau a abouti dans le cas de la Wallonie à un découpage en 33 masses d'eau souterraine, dont 10 dans le district de l'Escaut, 21 dans celui de la Meuse et 2 dans celui du Rhin.
  • Parmi ces masses d'eau souterraine, 24 sont à aquifères transfrontaliers et nécessiteront une gestion commune avec les régions ou états membres voisins.
  • Les masses d'eau souterraine ont été approuvées par la PPGIE et par le Gouvernement wallon.
  • La délimitation précise des masses d’eau souterraine est toujours susceptible d’évoluer en fonction de l’amélioration de la connaissance de certains aquifères insuffisamment caractérisés jusqu'à présent.

V.2. Réseau de surveillance de l'état des masses d'eau souterraine

Carte : Réseau de surveillance de l'état des masses d'eau souterraine

Une étape importante de la mise en œuvre de la Directive cadre sur l’eau (DCE) en Wallonie était l’établissement, au 22 décembre 2006, d’un programme de surveillance des 33 masses d’eau souterraine définies en Wallonie. D’où la nécessité d’un nouveau réseau de surveillance aussi représentatif que possible, permettant une évaluation cohérente et complète de l’état du patrimoine et des ressources hydriques.
La mise en place de ce réseau a nécessité deux années de travail pour l’Observatoire des Eaux Souterraines en étroite collaboration avec les universités (projets Scaldit pour l’Escaut et Synclin’Eau pour la Meuse).

Pour bien comprendre

Site de contrôle :

endroit où il est possible de procéder à des observations pertinentes concernant l’état quantitatif ou chimique de l’eau souterraine (il pourra s’agir de points de mesure sur des puits, piézomètres, sources, etc.). Le vocable "station de mesure", trop restrictif, est désormais abandonné.

Réseau de surveillance :

ensemble organisé et permanent de sites de contrôle plus ou moins espacés et répartis sur le territoire. Les termes "patrimonial" et "producteur" seront utilisés fréquemment pour distinguer le fournisseur de la donnée, respectivement l’Administration – Direction des eaux souterraines de la DGARNE – ou le producteur d’eau.

La contribution des producteurs d’eau porte sur toute prise d’eau souterraine potabilisable en activité et dont le volume produit dépasse le seuil de 100 m3 en moyenne journalière, et toute prise d’eau souterraine non potabilisable en activité, dont le volume produit dépasse le seuil de 1000 m3 en moyenne journalière.

La part patrimoniale réunit des sites de contrôle où sont implantés des piézomètres, des sources ou d’autres catégories de prises d’eau que celles visées au paragraphe précédent.

Le nouveau programme de surveillance :

En application de l’article 8 de la DCE, le nouveau programme de surveillance, couvrant la période 2007-2015 et mené sur une sélection représentative des sites de contrôle, appelé réseau de surveillance DCE, inclura :

Les contrôles non repris dans ces programmes seront désormais qualifiés de contrôles additionnels (zones vulnérables, zones de captage d’eau, …) ou de contrôles d’enquête (Police des Etablissements classés, sites contaminés, …).

En particulier, les sites protégés destinés au captage d’eau souterraine destinée à la consommation humaine (soit les captages d’eau potabilisable) qui ne sont pas repris dans le réseau de surveillance DCE, parce que redondants ou insuffisamment représentatifs des pressions anthropiques, feront partie du réseau de surveillance additionnel de la DGARNE (en conformité avec l’article 7 de la DCE).

Documents à consulter :
Principes et méthodologie d’adaptation du réseau de surveillance de l'état quantitatif des eaux souterraines en Région wallonne

Principes et méthodologie de conception du réseau de surveillance de l'état chimique
Programme de surveillance de l’état des masses d’eau de la Région wallonne

Description du réseau DCE

L’application de la directive cadre a nécessité une restructuration et un redéploiement du réseau de surveillance existant de manière à appréhender les masses d’eau mal connues. En outre, son exigence de représentativité a abouti à la nécessité de rééquilibrer le réseau principal entre les ressources exploitées et non exploitées.

Le réseau de surveillance DCE totalise 566 sites de contrôle répartis comme suit dans les districts hydrographiques internationaux subdivisant la Région (pour rappel, les eaux souterraines du bassin de la Seine sont, par similitude géologique, rattachées au District de la Meuse):

Nombre de sites de contrôle Symbole
sur la carte
District
Escaut
District
Meuse
District
Rhin
Total
Wallonie
Réseau quantitatif 82 101 3 186
Réseau chimique à gestion patrimoniale 72 126 8 206
Réseau chimique à gestion producteur 77 111 5 193

Une vingtaine de points seulement sont communs aux réseaux quantitatif et chimique patrimonial.

En vue d’optimiser le réseau, une trentaine de nouveaux forages sont également programmés.

La carte reprend les sites du réseau de surveillance (réseau DCE et réseau additionnel DGARNE).

Pour les besoins propres à la DGARNE et l’étude de problématiques particulières, un réservoir de sites de contrôle plus étendu est bien entendu maintenu opérationnel.

On peut constater que la densité des sites de contrôle est plus importante dans le bassin de l’Escaut que dans l’espace Rhin-Meuse; cela est dû d’une part à l’existence plus fréquente de deux masses d’eau superposées (zones hachurées) mais résulte aussi de l’importance des pressions exercées par l’activité humaine. En cas de pressions diversifiées, cette densité dont la base est de 1 site par 100 km2 peut atteindre 1 site par 25 km2.

Le réseau principal de surveillance sera adapté en 2014 en fonction des connaissances acquises d’ici-là et en vue d’en accroître la représentativité, mais aussi, si possible, de le rationaliser pour l’exercice du deuxième plan de gestion de la DCE.

En résumé

  • Un nouveau réseau de surveillance de l’état quantitatif et qualitatif des masses d’eau souterraine a été finalisé en décembre 2006 pour l’ensemble de la Région en application de la Directive cadre sur l’eau.
  • Le programme des analyses et des relevés qui seront effectués sur cet ensemble de 565 sites de contrôle représentatifs a été défini pour la période 2007-2015.
  • Ce programme fait comme par le passé appel à la contribution essentielle des producteurs d’eau mais la complète par une source d’information dite patrimoniale tout aussi importante.

V.3. Réseau de surveillance des émergences

Carte : Réseau de surveillance in-situ des émergences

Dans les milieux karstiques, du fait de la grande hétérogénéité des écoulements de l'eau souterraine, un réseau de surveillance classique, constitué principalement de prises d'eau sur puits et de piézomètres échantillonnés quelques fois par an, peut perdre totalement sa représentativité en termes d'évaluation globale de l'état de la masse d'eau. Le réseau peut dans ce cas, tant pour l'aspect chimique que pour l'aspect quantitatif, être avantageusement complété des deux manières suivantes:

Les eaux karstiques sont les eaux souterraines qui, en termes de flux d'eau et de polluants, présentent les interactions les plus significatives avec les eaux de surface. Ces interactions doivent être considérées aussi bien dans le sens de l'impact des eaux de surface sur les eaux souterraines que dans le sens des eaux souterraines sur les eaux de surface (impacts sur le débit et sur les états chimique et écologique des cours d'eau).

Le réseau dit "des émergences" de la DGARNE est constitué de stations automatiques mises en place sur deux masses d'eau (RWM023-calcaires et grès de la Calestienne et RWM021-calcaires et grès du Condroz). Il a été initié en 2006 et comporte actuellement 8 stations implantées sur des sources karstiques importantes non captées. Les stations sont suivies par l'ISSeP et la DGARNE, ainsi que via quelques autres collaborations (projet SYNCLINEAU, CWEPSS…).

Le tableau ci-dessous offre un aperçu des paramètres mesurés. Les fréquences d'échantillonnage varient entre 5 et 30 minutes.

La plupart des émergences font l'objet des mêmes analyses régulières que celles pratiquées sur les autres points du réseau de surveillance (réseau patrimonial et réseau des producteurs). Elle ont également fait l'objet d'une campagne d'analyses (FATE EU GW) de polluants émergeants organisée par le JRC en automne 2008.
Enfin, il convient de signaler que pour plusieurs des systèmes étudiés (Chalet, Eprave, Lembrée...), d'autres points intermédiaires de la nappe, ou les "inputs" en surface, sont également surveillés.
La figure V.3.1 (voir planche cartographique V.3) montre l'évolution des débits et des températures des émergences depuis le début de leur surveillance. On notera la tendance à la baisse des températures mais également la complexité de la dynamique de ce paramètre, fonction des modalités de la recharge.
La dynamique des crues est étudiée de façon plus détaillée à la résurgence du Chalet (figure V.3.2) où un dispositif expérimental combinant les mesures in-situ et des prélèvements est utilisé afin de calibrer les méthodes in-situ, notamment en termes de pollution organique (voir la corrélation entre la turbidité et les teneurs en hydrocarbures aromatiques polycycliques, alors que la courbe de fluorescence à 365 nm est le témoin d'une seconde composante organique sans doute liée à l'infiltration ). Cette résurgence est un ancien captage abandonné depuis 1993 en raison de sa contamination par divers produits organiques et du coût excessif des mesures nécessaires pour en assurer une protection efficace.

1 Débit annuel moyen de la source rapporté à la superficie du bassin d'alimentation.
2 En règle générale, dans le karst, l'échelle de la crue (quelques heures à quelques jours) doit être considérée.
3 Joint Research Center : Centre commun de Recherches de la Commission européenne.

Bibliographie

- Bassin Rhône-Méditerranée-Corse, 1999: Guide technique N°3. Connaissance et gestion des ressources en eaux souterraines dans les régions karstiques.
- European Commission, 2009: Guidance document N°19. Guidance on surface water chemical monitoring under the water framework directive. Common Implementation Strategy for the Water Framework Directive. Technical Report - 2009 - 025.
- Loos R. & al. (in press): Pan-European survey of the occurrence of selected polar organic persistent pollutants in ground water.
- NAQUASPE: Paramètres mesurés sur place et fréquence des analyses.

En résumé

  • Un réseau de surveillance in-situ et en continu de 8 émergences karstiques est opérationniel depuis 2006 dans deux masses d'eau calcaires (RWM023 et RWM021).
    1. Ce réseau est destiné à:
      1. Replacer les variations chimiques et quantitatives très rapides de ce type d'aquifère dans un contexte mieux documenté;
      2. Apporter un meilleur éclairage sur le devenir des pollutions, qu'elles soient accidentelles, chroniques, ou à long terme;
      3. Mettre au point des méthodes de mesure complémentaires favorisant des évaluations environnementales plus représentatives et à moindre coût.
    2. Cette surveillance intégrée des bassins calcaires fournit en outre un état des lieux utile à l'avenir pour la détection des impacts (dégradations des eaux liées aux activités anthropiques ou modifications dues au changement climatique).

V.4. Système d'évaluation de la qualité des eaux souterraines, SEQESO

Carte : Indice de qualité pour les pesticides sur le réseau DCE

Cet outil, autorisant un diagnostic rapide et synthétique de l’état chimique de l’eau souterraine, a été approuvé par le Gouvernement wallon en 2003 et développé par la DGARNE.

Le SEQESO est, comme le SEQEAU français dont il s’inspire, une grille de lecture et d’interprétation d’un protocole d’analyse complet relatif à un point d’eau, reposant sur :

La qualité d’une eau brute souterraine est examinée par rapport à trois fonctions essentielles :
1) les usages de l'eau et principalement l’aptitude de l’eau à la distribution publique d’eau potable, s’agissant de l’usage le plus strict et d’intérêt majeur en Wallonie ;
2) l'état patrimonial qui exprime le degré de dégradation d'une eau par rapport à un état quasi naturel ou au fond géochimique existant (métaux), du fait de la pression exercée par les activités socio-économiques sur les nappes, mais sans référence à un usage quelconque ;
3) l'aptitude chimique des eaux souterraines à maintenir la diversité biologique des cours d'eau.

Pour chaque paramètre physico-chimique, différents seuils de qualité sont fixés, correspondant soit à des normes ou des valeurs guides existant dans la législation wallonne ou certains codes étrangers, soit à des jugements d’experts reposant sur l’état des techniques, la littérature ou la dispersion statistique des données disponibles. Ces seuils définissent des classes de qualité. Le système SEQESO permet de distinguer jusqu’à 5 classes de qualité (chacune matérialisée par une couleur), qui ont une définition précise pour chaque fonction.

Le système SEQESO s’appuie sur la notion d'altération. Les altérations sont des groupes de paramètres chimiques de même nature ou de même effet permettant de décrire les types de dégradation de la qualité de l’eau. En Wallonie, les paramètres sont regroupés en 6 altérations principales sur lesquelles une appréciation globale peut donc être portée :

En résumé, le point d’eau décrit ci-dessus est de mauvaise qualité. La pression est agricole et caractéristique d’une source de pollution ponctuelle. L’eau subit une importante altération au niveau des pesticides et des nitrates. La bentazone est le paramètre déclassant (devant le chlortoluron) et y atteint une concentration largement supérieure à la norme de potabilité, tandis que la valeur moyenne de concentration en nitrates dépasse légèrement la norme pour l’eau potable, ce qui donne un indice général de la qualité de l’eau médiocre pour cette altération. L’altération « minéralisation en salinité » présente un indice moyen du fait que la valeur moyenne de la concentration en chlorures dépasse le seuil de 60mg/l, ce qui montre une dégradation par rapport à l’état naturel. En outre, un fond de cuivre est détecté, mais ayant une concentration en dessous de 15 µg/l (ce qui implique un risque d’effets chroniques uniquement pour des espèces plus sensibles des cours d’eau).

Un des intérêts majeurs du SEQESO consiste à construire une échelle de qualité générale de l’eau pour chaque paramètre mesuré ; un indice continu est ainsi calculé par interpolation entre les seuils supérieurs relatifs à la production d’eau potable et les seuils inférieurs relatifs à l’état patrimonial (avec correctif éventuel pour les écosystèmes aquatiques). Dans le cas des pesticides, l’échelle générale peut se présenter comme suit :

Classes de qualité pour les pesticides

Ensuite on calcule très facilement l’indice global relatif à une altération, équivalant à l’indice minimal des paramètres qui la composent.

La carte reprise ci-contre donne ainsi une vue d’ensemble établie sur le réseau représentatif de surveillance. Pour l’instant, l’indice SEQESO « pesticides » est basé sur les 9 substances dont le suivi est jugé le plus pertinent en RW: atrazine, déséthylatrazine, simazine, diuron, isoproturon, chlortoluron, bromacile, bentazone et 2,6-dichlorobenzamide. Parmi ces substances, l’étiquette indique le pesticides le plus déclassant.

Afin de répondre aux exigences de la Directive cadre, des développements supplémentaires ont été apportés au SEQESO ; ils permettent de porter un jugement d’ensemble sur l’état chimique d’une masse d’eau souterraine (la future norme étant placée à I=40%) selon le résumé logique ci-dessous.

*TDSH = tendance durable et significative à la hausse de la concentration du polluant

Pour en savoir plus sur le système SEQ-ESO, consulter ce document.

V.5. Etat des lieux en 2008 des masses d'eau souterraine

Carte : Etat des lieux en 2008 des masses d'eau souterraine

La directive 2006/118/CE relative à la protection des eaux souterraines contre la pollution et la détérioration a été transposée aux articles R.43ter du Code de l’eau. Ce texte précise les objectifs environnementaux énoncés pour les eaux souterraines par la Directive cadre sur l’eau (DCE).

En ce qui concerne le bon état chimique, la composition de l’eau souterraine mesurée aux différents points du réseau principal de surveillance, doit être telle que les concentrations de polluants respectent les normes de qualité et les valeurs seuils suivantes inscrites à l’annexe XIV du Code de l’eau:

Polluant Norme ou Valeur seuil
Nitrates 50 mg/l
Substances actives des pesticides, ainsi que les métabolites et
produits de dégradation et de réaction pertinents
0,1 μg/l
0,5 μg/l (total)
Ammonium
0,5 mg NH4/l
Antimoine 5 µg/l
Arsenic 10 µg/l
Cadmium 5 µg/l
Chlorures 150 mg/l
Chrome 50 µg/l
Cuivre 100 µg/l
Cyanures (totaux) 50 µg/l
2,6-dichlorobenzamide (BAM) 0,2 µg/l
Mercure 1 µg/l
Methyl-terbutyl-éther (MTBE) 30 µg/l
Nickel 20 µg/l
Phosphore total 1,15 mg/l P2O5
Plomb 10 µg/l
Sulfates 250 mg/l
Trichloréthylène 10 µg/l
Tétrachloréthylène 10 µg/l
Zinc 200 µg/l

Etat global des masses d’eau
Sur cette base, l’état global des 33 masses d’eau souterraine de la Wallonie vient d’être évalué pour la première fois, à l’aide des résultats accumulés entre 2005 et 2008 sur le réseau de surveillance DCE. En matière de nitrates, les résultats du survey nitrate (950 sites) permettent de conforter le diagnostic.

Une particularité des eaux souterraines tient à ce que l’état global résulte d’un long processus d’évaluation et d’interprétation conforme à la directive 2006/118/CE et, pour simplifier, qu’une masse d’eau souterraine est en mauvais état pour un paramètre si une partie significative (20%) de cette masse d’eau présente un dépassement de la norme de qualité ou de la valeur seuil fixée pour ce paramètre.
L’évaluation de l’état global des 33 masses d’eau souterraine a abouti à leur classement en 3 catégories comme présenté à la figure ci-dessus.

Les masses d’eau classées en mauvais état l’ont été pour cause de nitrates (7), combinaison pesticides et nitrates (3), autres polluants (2) ou de prélèvements excessifs (1).

Risques de détérioration
L’analyse de risque pour les masses d’eau souterraine n’est pas simple : lorsque le polluant a atteint la nappe et que l’on dispose de suffisamment d’observations en un point, une analyse de tendance peut être menée pour autant que les phénomènes accumulateurs ou atténuateurs liés au battement de la nappe soient isolés ; lorsque le polluant n’a pas atteint la nappe, il faut en plus évaluer le degré d’émission de la source (potentielle) de pollution, l’accumulation et donc le temps de transit dans le sous-sol non saturé ; ce temps de « réponse » peut varier considérablement d’un cas à l’autre (en pratique de moins d’un an à plusieurs dizaines d’années selon les natures du polluant et du sous-sol).

Les résultats disponibles des analyses de tendance ont permis de mesurer ou non une tendance à la détérioration. Cette évaluation est reprise pour les paramètres déclassants ou à risque mais a pu être effectuée partout pour les nitrates et les pesticides, de manière à détecter, pour ces paramètres, toutes les détériorations, y compris non conséquentes, des masses d’eau en bon état.
La figure ci-dessus résume la tendance à la détérioration des 33 masses d’eau souterraines en 2008.

Forces motrices
Les forces motrices responsables de la dégradation des eaux souterraines ont été regroupées comme suit :

Le tableau suivant indique le nombre de masses d’eau souterraine pour lesquelles chacune des 4 forces motrices définies ci-dessus est impliquée soit dans le mauvais état 2008, soit, quel que soit l’état 2008, dans certains risques additionnels localisés sur la masse d’eau ; lorsque plusieurs forces motrices sont impliquées pour une masse d’eau, leur influence n’est pas arbitrée et chacune est entièrement comptée (voir la carte) :

  Agriculture Industrie Collective Historique
Mauvais état quantitatif 0 1 1 -
Autres risques quantitatifs 0 3 1 -
Mauvais état chimique 10 0 5 1
Autres risques chimiques 5 4 5 5

L’impact chimique de l’agriculture demeure clairement la grande problématique pour les eaux souterraines en Wallonie ; toutefois aucune force motrice n’est à négliger.

En résumé

Seulement 45 % des masses d’eau souterraines de Wallonie sont en 2008 jugées en bon état et sans risque de détérioration. Les plans de gestion de la directive cadre eau visent à amener cette proportion à 70% d’ici 2015.

VI.1. Districts hydrographiques de l’Escaut et de la Meuse

Carte : Districts hydrographiques internationaux

Afin de répondre aux objectifs de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), les états membres ont l’obligation de se coordonner. Cette coordination interfrontalière est effectivement nécessaire pour une matière telle que l’eau souterraine qui s’affranchit des limites administratives. Les mesures de chacun contribuent donc au succès de tous.

Cette coordination est indispensable sans pour autant être facile à mettre en œuvre car pour les différentes Autorités Compétentes attachées à un district hydrographique international (DHI), les définitions hydrogéologiques, les démarches de caractérisation, les moyens utilisés, les priorités peuvent varier plus ou moins fortement, sans parler du caractère géographique d’une donnée (variation des attributs, des systèmes de coordonnées, de l’homogénéité, etc.)

Le « bon » état est l’objectif fixé par la DCE à atteindre pour les milieux aquatiques d’ici 2015. Pour les eaux souterraines, ce bon état correspond à un bon état chimique et quantitatif.
C’est le plan de gestion des districts hydrographiques, élaboré par les états membres, qui constituera l’instrument devant permettre d’atteindre le bon état en 2015.

La Commission Internationale de la Meuse (CIM) et la Commission Internationale de l’Escaut (CIE) ont été créées pour la protection de la Meuse et de l’Escaut. Elles constituent, surtout à présent, les plates-formes pour la coordination transfrontalière et la mise en œuvre de la Directive Cadre sur l’Eau.

Qui sont les Autorités Compétentes ?

La première phase de coordination a porté sur un état des lieux des DHI et notamment sur la caractérisation des eaux souterraines.

La deuxième phase a porté sur la coordination des réseaux de contrôle de surveillance des eaux souterraines.

La troisième phase, visant à la coordination des programmes de mesures et à l’élaboration de la partie faîtière du plan de gestion des DHI, a porté principalement sur l’évaluation des risques de non atteinte du bon état des masses d’eau souterraine appartenant aux aquifères transfrontaliers.

Qui sont les partenaires des projets de coordination ?

Classes de qualité pour les pesticides

Le Service public de Wallonie joue un rôle actif dans les Commissions Internationales en pilotant les groupes de travail SIG-cartographie et Eaux souterraines pour l’Escaut et les groupes de travail SIG-cartographie et Monitoring pour la Meuse. Elle contribue également en tant qu’observateur aux travaux des Commissions Internationales du Rhin (CIPR) et de la Moselle-Sarre (CIPMS).

VI.2. La coordination internationale au sein des DHI Escaut et Meuse

Carte : Coordination internationale au sein des DHI Escaut et Meuse

Que ressort-il de la coordination transfrontalière pour le DHI Escaut ?

La coordination internationale a porté principalement sur :

La coordination internationale a accordé une attention particulière aux 3 aquifères transfrontaliers pour lesquels des problématiques bien ciblées avaient été identifiées en terme de relations transfrontalières :

Constatation au niveau du DHI :


Que ressort-il de la coordination transfrontalière dans le DHI Meuse ?

La coordination internationale a porté principalement sur :

Constatation au niveau du DHI :

En résumé

  • La coordination internationale dans le DHI Escaut a permis des échanges d’information sur les méthodes utilisées et sur les résultats obtenus. (Projet Scaldit)
  • Une coordination substantielle a pu être mise en place pour l'aquifère transfrontalier des calcaires carbonifères (aquifère à risque quantitatif du fait de sa surexploitation).(Projet Scaldwin)
  • La coordination internationale dans le DHI Meuse s’appuie avant tout sur des coordinations bi- et tri-latérales pour les aquifères transfrontaliers. Par ailleurs, il ressort des contacts entre les Etats et Régions que les mesures relatives aux eaux souterraines ne nécessitent pas de coordination multilatérale. L’amélioration de l’état qualitatif et quantitatif est l’objectif poursuivi par chaque Etat ou Région.

 

Adresses utiles

DIRECTION GENERALE OPERATIONNELLE, AGRICULTURE, RESSOURCES NATURELLES ET ENVIRONNEMENT (DGARNE)
Avenue Prince de Liège 15 B-5100 Jambes Tél: +32 (0)81 33 50 50
Portail environnement de Wallonie: http://environnement.wallonie.be

Direction des Eaux souterraines
Service central
Avenue Prince de Liège 15 B-5100 Jambes Tél: +32 (0)81 33 63 68 Fax: +32 (0)81 33 63 22
Responsable: Monsieur Roland Masset Roland.Masset@spw.wallonie.be

Services extérieurs de la Direction des eaux souterraines
Centre de Liège [Province de Liège]
Montagne Ste Walburge 2, bâtiment 2 4000 Liège Tél: +32 (0)4 224 58 42 Fax: +32 (0)4 224 58 33
Responsable: Madame Marine NIHANT Marine.Nihant@spw.wallonie.be

Centre de Marche [Province de Luxembourg]
Rue du Luxembourg 5 6900 Marche-en-Famenne Tél: +32 (0)84 37 43 40 Fax: +32 (0)84 37 43 35
Responsable: Monsieur Eric URBAIN Eric.Urbain@spw.wallonie.be

Centre de Mons [Province de Hainaut: arrondissements administratifs de Mouscron-Comines, Tournai, Ath, Mons, Soignies, communes de Estinnes, Binche, Anderlues, Morlanwelz, Manage et Seneffe; Province du Brabant wallon]
Rue Achille Legrand 16 7000 Mons Tél: +32 (0)65 32 82 60 Fax: +32 (0)65 32 82 55
Responsable: Monsieur Noym ROSAN Noym.Rosan@spw.wallonie.be

Centre de Namur [Province de Namur, Province de Hainaut: arrondissements administratifs de Charleroi (sauf Manage et Seneffe), Thuin (sauf Estinnes, Binche, Anderlues et Morlanwelz)]
Avenue Reine Astrid 39 5000 Namur Tél: +32 (0)81 71 53 82 Fax: +32 (0)81 71 53 99
Responsable: Monsieur Grégoire BOUGARD Gregoire.Bougard@spw.wallonie.be


Direction de l'Etat Environnemental - Direction de la Coordination des Données
Avenue Prince de Liège 15 B-5100 Jambes Tél: +32 (0)81 33 60 01 Fax: +32 (0)81 33 60 22
Responsable : Monsieur Jean-Pierre BOUVRY JeanPierre.Bouvry@spw.wallonie.be

Portail Cartographie et SIG: http://environnement.wallonie.be/cartosig


Equipe de réalisation

Francis DELLOYE (Direction des Eaux souterraines) Francis.Delloye@spw.wallonie.be
Saadia IMERZOUKÈNE (Direction de la Coordination des Données) Saadia.Imerzoukene@spw.wallonie.be
Roland MASSET (Direction des Eaux souterraines) Roland.Masset@spw.wallonie.be
Philippe MEUS (Direction des Eaux souterraines) Philippe.Meus@spw.wallonie.be
Cristina POPESCU (Direction des Eaux souterraines) Cristina.Popescu@spw.wallonie.be
Céline RENTIER (Direction des Eaux souterraines) Celine.Rentier@spw.wallonie.be
Véronique WILLAME (Direction des Eaux souterraines) Veronique.Willame@spw.wallonie.be
Stéphanie ZAROS (Direction de la Coordination des Données) Stephanie.Zaros@spw.wallonie.be

Rédaction
I.1. Les réserves en eau au niveau mondial: Philippe Meus, Xavier Demarets, Saadia Imerzoukène
I.2. Le cycle de l'eau en Wallonie: Philippe Meus, Johan Derouane, Saadia Imerzoukène
I.3. Les formations aquifères de Wallonie: Johan Derouane, Philippe Meus

II.1. Prises d'eau actives et volumes prélevés: Roland Masset, Véronique Willame
II.2. Principales prises d'eau: Roland Masset
II.3. Prélèvements et taux d'exploitation par aquifère: Roland Masset, Philippe Meus, Véronique Willame
II.4. Piézométrie: Céline Rentier, Philippe Meus

III.1a. Géochimie des aquifères - minéralisation caractéristique: Francis Delloye
III.1b. Géochimie des aquifères - éléments en traces: Francis Delloye
III.2. Le nitrate dans les eaux potabilisables: Francis Delloye, Céline Rentier
III.3. Les pesticides dans les eaux potabilisables: Francis Delloye

IV.1a. Zones de prévention programmées ou en cours d'étude: Saadia Imerzoukène
IV.1b. Zones de protection définies par arrêté ministériel: Saadia Imerzoukène
IV.1c. Zones de protection approuvées (arrêté ministériel ou du gouvernement wallon): Saadia Imerzoukène
IV.2. Cartes des eaux souterraines - Roland Masset (Coordination Région wallonne), Saadia Imerzoukène
               (Gestion données SIG, site et application WebGIS "Carte hydrogéologique de Wallonie")
IV.3. Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines: Cristina Popescu

V.1. Masses d'eau souterraine: Philippe Meus, Francis Delloye
V.2. Réseau de surveillance de l'état des masses d'eau souterraine: Francis Delloye, Céline Rentier
V.3. Réseau de surveillance des émergences : Philippe Meus
V.4. Systèmes d'évaluation de la qualité des eaux souterraines: Francis Delloye, Céline RentierRentier, Cristina Popescu
V.5. Etat des lieux des masses d'eau et objectifs environnementaux : Francis Delloye, Céline Rentier

VI.1. Districts hydrographiques internationaux : Philippe Meus, Stéphanie Zaros
VI.2. La coordination internationale au sein des DHI Escaut et Meuse : Philippe Meus, Stéphanie Zaros

Cartographie et SIG
Saadia Imerzoukène

Coordination et réalisation
Saadia Imerzoukène

Version Web
Véronique Willame et Saadia Imerzoukène

Concept et création
Xavier Demarets (Secrétariat général-Département de la Géomatique-Direction de l'Intégration des géodonnées) xavier.demarets@spw.wallonie.be


Consultez également : Qualité des eaux distribuées par le réseau public