Ressources En Eau, Hydrologie Et Hydrogéologie Bruno Arfib
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Ressources en eau, hydrologie et hydrogéologie Bruno Arfib To cite this version: Bruno Arfib. Ressources en eau, hydrologie et hydrogéologie. In Villeneuve et al., Mémoire explicatif, Carte géol. France (1/50 000), feuille Aubagne-Marseille, 3ème édition (1044), 2018. hal-02178686 HAL Id: hal-02178686 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02178686 Submitted on 11 Jul 2019 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. Contribution à la noticede la carte géologique 1/50 000 Aubagne-Marseille, Ressources en eau, hydrologie et hydrogéologie Par Bruno ARFIB, Université Aix-Marseille. Pour citer ce document : Arfib B. (2018) Ressources en eau, hydrologie et hydrogéologie. In Villeneuve et al., Mémoire explicatif, Carte géol. France (1/50 000), feuille Aubagne- Marseille, 3ème édition (1044), pp. 262-271. Plus d’informations sur : www.karsteau.fr Ressources en eau L'écoulement de l'eau de surface et de l'eau souterraine sur la feuille d'Aubagne-Marseille est typique des zones calcaires périméditerranéennes en climat tempéré. L'eau de surface est rare, les écoulements souterrains sont fortement influencés par les vides karstiques, et la répartition des pluies est très hétérogène au cours de l'année, avec des averses de très fortes intensités. La topographie du territoire est formée de collines principalement calcaires, entaillées par des vallons aux écoulements temporaires qui se terminent en mer, ou dans des dépressions karstiques. Seul un fleuve pérenne existe, l'Huveaune, trouvant sa source sur le flanc nord de la Sainte Baume, et se jetant en mer à Marseille. Une particularité réside dans le drainage souterrain qui donne naissance à des sources sous-marines de fort débit dans la baie de Cassis. L'hydrologie et l'hydrogéologie du territoire sont dictées d'une part par la nature des roches et leur fracturation, et d'autre part par la présence des niveaux de base formés par l'Huveaune et la mer qui ont variés au cours du temps. 1- Hydrologie 1.1- Les cours d'eau pérennes L'Huveaune est le cours d'eau pérenne principal. C'est un fleuve qui prend sa source dans le vallon de la Castelette sur le flanc nord de la Sainte Baume, et dont le cours naturel arrive en mer aux plages du Prado à Marseille. Depuis 1986, la majeure partie du cours d'eau ne s'écoule plus vers son exutoire naturel. Il est dévié au niveau du barrage de la Pugette à Marseille (Sainte-Marguerite, à l'aval de la confluence avec le Jarret) par un tunnel et se rejette dans la calanque de Cortiou. En cas de fortes précipitations, le trop-plein est évacué par l'ancien lit naturel (SIH, 2013). Les sources de l'Huveaune sont en limite nord-est de la carte, sur la commune de Nans les Pins. Ce sont des sources temporaires, taries durant l'été, qui émergent dans la reculée karstique du vallon de la Castelette qui entaille le Plan d'Aups. A 470 mètres d'altitude s'écoulent les sources les plus basses, appelées communément Sources de l'Huveaune, tandis que les sources supérieures sont les sources de la Grotte des Moulins (altitude 500 m.) et de la Grotte de la Castelette (590 m.). Le bassin versant réel de la Haute- Huveaune s'étend au-delà de ses limites topographiques, et inclut une partie du poljé du Plan d'Aups drainé par infiltration sur la surface lapiazée et dans les tournes. Le cours de l'Huveaune entre les sources et Auriol est caractérisé par des formations travertineuses (travertins ou tufs calcaires) qui tapissent son lit, formant une succession de gours fragiles. L'Huveaune pérenne commence généralement à l'étiage au niveau de la Sambuc, par l'écoulement des sources de Brise et de Lazare (Martin P., 1991). Au niveau de Pont de Joux, l'Huveaune est alimentée en rive droite par le Merlançon, un cours d'eau dont le bassin d'alimentation remonte jusqu'à Saint Savournin et la Bouilladisse (Montagne de Régagnas). A partir d'Aubagne, l'axe de l'Huveaune devient est-ouest, le cours d'eau s'écoule jusqu'à son embouchure sur les conglomérats oligocènes et des dépôts quaternaires, à travers une zone urbaine continue. La qualité et la quantité d'eau s'en trouvent impactées, avec des rejets urbains et industriels multiples. Le lit du cours d'eau est entièrement remodelé par les aménagements sur ce tronçon. A Aubagne, quartier Le Charrel, la station de mesure de la banque Hydro (station n°Y4424040) a mesuré un débit moyen interannuel de l'ordre de 1 m3/s (sur 16 ans entre 1997 et 2012), avec un minimum l'été de quelques centaines de litres par secondes, et un maximum sur la période de mesure enregistré le 14 décembre 2008 avec 64 m3/s de débit instantané maximal (30 m3/s de débit moyen journalier). Figure H1 : Carte d'état major de la fin du XIXème siècle. La ville s'étend principalement autour du Vieux-Port. Le Jarret et l'Huveaune traversent des zones agricoles et naturelles non urbanisées. (fond de carte IGN, Geoportail.fr, consulté le 07/12/12). Deux autres cours d'eau pérennes majeurs existent, affluents de l'Huveaune : le Fauge et le Jarret. Ces cours d'eau sont aujourd'hui fortement perturbés par les activités anthropiques. Le Fauge prend sa source à Gémenos au sud du Pic de Bertagne. La partie supérieure du cours est temporaire, mais l'eau s'écoule toute l'année à partir du Domaine de Saint Pons, alimenté par des sources à proximité de l'abbaye éponyme. Plus en aval, l'eau se perd dans la plaine d'Aubagne-Gémenos, et elle est canalisée pour traverser la zone des Paluds jusqu'à l'Huveaune. Le second cours d'eau qu'il est important de rappeler est le Jarret. Ce cours d'eau se forme sur les versants sud de l'Etoile et d'Allauch. Il est canalisé sur la quasi-totalité de son écoulement entre Plan de Cuques et sa confluence avec l'Huveaune au niveau du quartier Sainte-Marguerite - Dromel (Palais des Sports, Stade Vélodrome). Il traverse le centre ville de Marseille (Figure H1), entièrement couvert depuis 1954 sous l'axe routier des boulevards Maréchal Juin, Françoise Duparc, Sakakini, et Jean Moulin. 1.2- Les cours d'eau temporaires Le territoire escarpé de la feuille Marseille-Aubagne est largement entaillé par de nombreux vallons secs. Ces vallons sont empruntés par des écoulements de surface temporaires. Deux types d'écoulements sont distingués : 1) les écoulements alimentés par des sources temporaires, qui perdurent après la pluie, et 2) les écoulements provenant principalement du ruissellement de surface durant la pluie. 1.2.1. Cours d'eau temporaire en lien avec une source Cet écoulement de surface a une alimentation mixte provenant du ruissellement de surface et du fonctionnement temporaire d'une source drainant les eaux souterraines. Le cours d'eau s'écoule sur une période de quelques jours à plusieurs mois, en relation avec le fonctionnement de la source. Deux vallons présentent cette caractéristique : le vallon de la Serre et le ruisseau de Vède. Le Vallon de la Serre se trouve sur le flanc sud de la Sainte Baume. Il débouche sur la pointe nord-est du poljé de Cuges les Pins. Il est parcouru par un écoulement alimenté par une source qui se met en eau plusieurs jours après des pluies de forte intensité (aucune étude détaillée n'existe, mais des observations ponctuelles montrent un décalage de deux jours minimum après des pluies entre 20 et 50 mm/jour). Ce cours d'eau est resté sec durant les années de déficit pluviométrique (en 2007-08 par exemple). A l'inverse, en 2011 il a coulé en permanence durant près de trois mois jusqu'en avril (observations T. Lamarque et B. Arfib – Projet Karsteau.fr). Le débit peut dépasser plusieurs centaines de litres par seconde. L'eau est ensuite dirigée dans le poljé vers les bordures où elle s'infiltre dans des zones de perte (nommée localement "embut"). Le ruisseau de la Vède draine le flanc nord-ouest de la Sainte Baume, et forme un affluent rive gauche de l'Huveaune à l'entrée est du village d'Auriol. Ce ruisseau est la confluence de trois vallons : le ravin des Infernets, encadré par les ravins de Daurengue et des Encanaux. Ces deux derniers sont le lieu de drainage de l'eau souterraine au niveau, respectivement, de la source de trop plein des Brayes et des sources des Encanaux. Un fort ruissellement de surface durant les pluies complète cette alimentation d'origine souterraine. 1.2.2. Le ruissellement de surface lors des fortes pluies Les pluies méditerranéennes de forte intensité, et les pentes fortes du relief accidenté, favorisent le ruissellement de surface. Certes, l'eau de pluie dans les domaines carbonatés karstiques s'infiltre vers la profondeur à travers les discontinuités qui percent les calcaires ou dolomies. Toutefois, l'observation de terrain montre que tous les vallons marqués dans la topographie sont le lieu d'un écoulement de surface temporaire lors des pluies, par ruissellement direct sur les roches compactes, ou par ressuyage du sol (ou écoulement hypodermique). Les zones marneuses moins perméables participent également activement au ruissellement.