Méthodologie du projet
La réalisation de la carte hydrogéologique de la Wallonie est principalement basée sur un travail de synthèse de données collectées, provenant de sources multiples et variées.
Ces informations sont stockées dans une banque de données géorelationnelle, structurées dans une application de type SIG ou Système d’Information Géographique. Ce dernier est un système spatial qui crée, gère, analyse et cartographie tout type de données. Le produit résultant est diffusé sous forme d’une application cartographique et de cartes.
Collecte de données
La majorité des données utilisées proviennent du SPW Environnement :
- La banque de données Dix-Sous fournit les ouvrages et les volumes prélevés ;
- La banque de données CALYPSO fournit les données hydrochimiques ;
- Le site La Piézométrie en Wallonie fournit des données piézométriques ;
- La banque de données de référence BDREF fournit toutes une série de données géoréférencées comme le réseau hydrographique, le karst, les zones de prévention, les stations de jaugeage, les zones vulnérables aux nitrates, les masses d’eau, les limites de bassins versants, les limites de communes, les localités, etc. ;
- Les nouveaux fonds géologiques sont fournis par le Service Géologique de Wallonie (SGW).
Les anciens fonds géologiques proviennent du Service Géologique de Belgique (SGB), actuel Musée des Sciences Naturelles, ainsi que des données ponctuelles (puits, forages, sondages, affleurement, lithologie) provenant de la base de données GISEL. Une partie de ces données permet d’ajouter à la carte des cotes isohypses et des épaisseurs de limons quaternaires.
Les fonds topographiques proviennent de l'Institut National Géographique de Belgique (IGN).
Ces données sont complétées par un travail de recherche auprès de bureaux d’étude en environnement, de producteurs d’eau, de sociétés de distribution et d’embouteillage, d’universités, de sociétés de forage, de carriers, d’industries et enfin de particuliers. Ceci permet d’ajouter, notamment, des ouvrages, des données techniques, piézométriques (cotes ponctuelles et isopièzes), hydrochimiques et hydrodynamiques, des cotes isohypses et des lignes isohypses.
Un travail de terrain a été mené afin de vérifier, compléter et parfois corriger les données du SPW. Notamment au niveau des puits de particuliers, nombreux, dont les volumes extraits sont généralement assez faibles. Les données techniques de ces ouvrages sont peu documentées auprès de l’administration. Ce travail sur le terrain consiste essentiellement à vérifier l’exactitude de la localisation géographique de l’ouvrage et à y effectuer des mesures de niveau d'eau (hauteur piézométrique) récentes, voire de conductivité électrique. Il permet aussi d'enquêter auprès du propriétaire sur l'historique et les caractéristiques de l’ouvrage, rarement connus de l’administration.
Gestion des données collectées
Les données collectées nécessitent une organisation structurée afin d’optimiser leur stockage, leur gestion et leur mise à jour. Elles sont actuellement stockées dans une GDB (GeoDataBase) relationnelle propre au système d’information géographique utilisé. Cette GDB connecte les objets localisés sur la carte à toutes les informations les concernant : géographiques, descriptives, quantitatives, qualitatives, etc.
Valoriser les données collectées
Les données collectées sont valorisées sous forme d’une application cartographique et de cartes formant la Carte hydrogéologique de Wallonie. Les cartes sont constituées d’un empilement de « couches » ou de « thèmes ».
La couche de base de la carte hydrogéologique sont les unités hydrogéologiques (voir concepts hydrogéologiques).
Il est important de comprendre que les unités hydrogéologiques visibles sur la carte sont celles à l’affleurement sous une couche de sédiments quaternaires dont l’épaisseur, très variable, va de 0 à 20 m. Cette couche est comme un écran empêchant de voir ce qui se passe en dessous et n’est dès lors jamais représentée pour une question évidente de compréhension des structures sous-jacentes.
Les unités hydrogéologiques sont dérivées des unités géologiques. En Belgique, les unités géologiques sont définies sur base de caractéristiques lithologiques homogènes mais aussi de l’épaisseur minimum cartographiable à l’échelle choisie pour la réalisation de la carte.
La classification des unités hydrogéologiques réalisée pour la Carte hydrogéologique de Wallonie découle des unités géologiques mais ne leur sont pas identiques. Des unités géologiques de lithologie identiques et se succédant sans interruption seront rassemblées pour ne former qu’une seule unité hydrogéologique comme c’est le cas pour l’Aquifère des calcaires du Carbonifère.
Les termes aquiclude, aquitard et aquifère ont été utilisés seuls (Aquifère de Fépin, Aquitard du Frasnien, Aquiclude d'Attert…) ou, pour palier une dérive liée au contexte géologique régionale, un terme lithologique a été ajouté dans nombre de cas, essentiellement pour les aquifères :
- Aquifère des sables de l’Eocène ;
- Aquifère des grès du Crétacé ;
- Aquifère des grès du Famennien ;
- Aquifère des calcaires du Givetien ;
- Aquifère du socle cambro-silurien ;
- …
Lorsqu’une variation latérale de faciès apparaît, argiles devant plus sableuses par exemple, deux termes peuvent être utilisés comme suit : Aquiclude – Aquitard des argiles de l’Eocène.
Dans le Dévonien inférieur et dans les roches d’âge cambro-silurien, bien souvent les unités géologiques sont constituées d’une alternance de niveaux de lithologie contrastée (grès, schistes, siltites, calcaires…) rendant une classification simple impossible. De plus, comme les roches sont plissées, un forage pourrait ne solliciter qu’un type de roche.
Si l’unité géologique comporte deux types de roche de perméabilité différente, l’appellation se fait comme suit pour décrire au mieux les possibilités de l’unité :
- Aquifère à niveaux aquicludes du Dévonien inférieur ;
- Aquiclude à niveaux aquifères du Dévonien inférieur ;
- Aquitard à niveaux aquicludes du socle cambro-silurien ;
- …
Si l’unité géologique comporte trois types de roche de perméabilité différente, l’appellation fait référence aux trois termes :
- Aquiclude – Aquitard – Aquifère du socle cambro-silurien.
Sur cette couche de base des unités hydrogéologiques sont ajoutées toutes les données (thèmes) nécessaires à la construction de l’outil qu’est la Carte Hydrogéologique de Wallonie ; topographie, réseau hydrographique, ouvrages, piézométrie, zone de prévention, etc. Cet outil permet aux spécialistes impliqués dans la gestion des eaux souterraines, ou à toute autre personne intéressée, de mieux appréhender les enjeux liés aux objets représentés (aquifères, nappes, ouvrages, etc.) et d’améliorer la gestion et la prise de décision les concernant.
La couverture d'une nappe est toujours constituée de sédiments d’âge cénozoïque (exception faite des sédiments quaternaires). Lorsqu’il n’y a pas de couverture, la nappe est dite « à l'affleurement » même si elle est située sous la couche de sédiments quaternaires non représentés (voir plus haut) !
La captivité des nappes peut être déterminée par le croisement des isopièzes de la nappe et des isohypses de l’aquifère (voir concepts hydrogéologiques). Plus souvent ce caractère est déterminé de manière théorique en fonction du degré de perméabilité de la couche située au-dessus de l’aquifère considéré. Il faut cependant souligner que le battement de la surface piézométrique de la nappe de certain aquifère peut être significativement important au cours de l’année et des conditions climatiques. Dès lors la captivité de certaines nappes peut fluctuer dans le temps.
La version papier de la carte hydrogéologique doit éviter toute superposition d’informations réduisant sa lisibilité. Dans ce but, outre la carte principale, trois cartes thématiques, une coupe hydrogéologique et un tableau lithostratigraphique sont réalisés pour chaque planche.
La carte principale reprend la majorité des informations. Les cartes thématiques servent à mettre en évidence des informations qui rendraient la carte principale illisible.
Les coupes permettent d’appréhender la structure des réservoirs (aquifères) en profondeur et de visualiser la surface piézométrique des nappes si suffisamment de données piézométriques existent et permettent de la dessiner.
Le tableau lithostratigraphique de correspondance entre les unités géologiques et hydrogéologiques permet de comprendre la transposition de la lithologie vers l’hydrogéologie.