La construction de la BDLISA

Les étapes de construction

Une première phase importante de construction de la BDLISA a eu lieu régions par régions. Les directions régionales du BRGM et les acteurs locaux compétents se sont associés pour rassembler les connaissances géologiques et hydrogéologiques de leur région.

Cette construction par région s'est appuyée sur le développement d'un Tableau Multi-Echelle, ou TME, et sur la délimitation et la caractérisation des entités hydrogéologiques. Ces étapes sont itératives et plusieurs versions du TME se sont succédées durant les phases de délimitation des entités hydrogéologiques avant d'aboutir à des délimitations finalisées.

Enfin, la dernière phase a consisté à assembler et harmoniser la BDLISA à l'échelle du territoire national. Lors de cette étape, la nature des limites des entités affleurantes (NV3) est établie.

Les liens entre les différentes phases de développement et les différents objets ayant permis la construction du référentiel sont représentés dans la figure ci-dessous.

Etape 1 : Définition du Tableau Multi-Echelle

Le tableau multi-échelle synthétise à la fois le positionnement vertical des entités hydrogéologiques dans la pile stratigraphique et les emboîtements des trois niveaux de visualisation. Il compile ainsi l'ensemble des entités hydrogéologiques de la BDLISA niveaux NV1, NV2 et NV3, avec leur position stratigraphique les uns par rapport aux autres et leurs propriétés hydrogéologiques.

Le TME est le document de référence pour les échanges sur la délimitation des entités (discussion et validation) entre les acteurs impliqués. Sa méthode de construction se base sur le guide méthodologique de 2003.

La figure suivante présente un exemple d'un TME en Basse-Normandie et la cartographie des entités hydrogéologiques affleurantes associées.

Etape 2 : Délimitation des entités hydrogéologiques

La délimitation des entités hydrogéologiques consiste à définir de façon cartographique les contours des entités hydrogéologiques identifiées dans le tableau multi-échelle. La méthode utilisée varie en fonction des cinq « thèmes » présentés dans le tableau ci-dessous. En effet, chacun de ces thèmes correspond à un contexte géologique avec des propriétés hydrogéologiques et un niveau de connaissances spécifique, qui induisent donc des différences dans la manière de cartographier ces entités selon ces contextes.

• Délimitation dans le thème alluvial

Initialement, les formations alluviales étaient définies en entités principales ou en entités complémentaires selon des caractéristiques disparates à l’échelle du territoire.

Dans un objectif d’harmonisation, cette dichotomie est maintenant fondée sur la capacité de stockage des alluvions à travers la notion « d’alluvions réservoirs » : les alluvions dont l’épaisseur et la porosité permettent le stockage d’un volume d’eau potentiellement exploitable.

Depuis la version 1, ce type d’alluvions réservoirs est désormais intégré dans les entités principales de la BDLISA tandis que les alluvions non réservoirs sont représentées dans la couche des entités complémentaires. La délimitation par niveau de visualisation est en règle générale basée sur le rang Strahler des cours d’eau associés mais peut également être basé sur d’autres critères (par exemple les limites des entités hydrogéologiques sous-jacentes).

• Délimitation dans le thème sédimentaire

La délimitation en zone sédimentaire est complexe du fait de la présence des systèmes multicouches où les entités hydrogéologiques sont en partie en profondeur. Dans ce contexte multicouche, les contours des parties affleurantes des entités correspondent aux contours des formations des cartes géologiques au 1/50 000 harmonisées. Les limites des entités sous couvertures sont établies ou précisées à partir des logs géologiques extraits de la BSS et des connaissances géologiques et hydrogéologiques acquises à l’occasion d’études effectuées dans un secteur. Ainsi, de nombreuses limites en profondeur sont à considérer comme des limites d’interprétation, évolutives en fonction de la progression des connaissances.

• Délimitation dans les autres thèmes

Pour les thèmes de socle, volcanique et intensément plissé de montagne, les entités hydrogéologiques sont délimitées selon des critères hydrographiques et de contribution des eaux souterraines à la rivière du bassin versant considéré.

La méthodologie de la délimitation employée pour chacun des thèmes est détaillée dans le guide méthodologique de 2003. L'ensemble des critères de délimitation des entités est présenté dans le tableau suivant.

Des réflexions méthodologiques ont été lancées ces dernières années dans l'optique de faire évoluer la méthode de cartographie des entités de socle. Des travaux sont en cours afin de réviser les contours des entités socle de niveau 3 en privilégiant les propriétés hydrogéologiques induites par la lithologie des formations concernées (et donc les cartes géologiques) plutôt que de se limiter au seul critère morphologique (bassins versants). L'objectif est de proposer les nouveaux contours de niveau 3 en domaine de socle pour la version 3 de BDLISA.

Etape 3 : Caractérisation des entités hydrogéologiques

Les entités hydrogéologiques sont définies par 4 caractéristiques : nature, thème, milieu et état, qui sont par ailleurs normées par le SANDRE.

En raison des caractéristiques parfois très hétérogènes qualifiant des entités de niveau 3 au sein d’une même entité de niveau 2 (et donc également de niveau 1), il n’est pas toujours possible de caractériser globalement une entité de niveau 2 et a fortiori de niveau 1. Ainsi, seuls les attributs « nature » et « thème » sont renseignés pour tous les niveaux de visualisation (NV1, NV2, NV3).

• La nature (Nomenclature SANDRE)

La nature caractérise les potentialités d'aquifères et elle dépend du niveau de visualisation.

• Le thème (Nomenclature SANDRE)

Le thème caractérise les grands types de domaines géologiques, expliqués dans le tableau de l'étape 2.

• Le milieu (Nomenclature SANDRE)

L'attribut milieu décrit le type de porosité de l'entité, les 9 types sont présentés dans le tableau suivant :

• L'état (Nomenclature SANDRE)

Cet attribut caractérise l'état de la nappe dans l'entité hydrogéologique. Le tableau suivant présente les différents états d'une entité de niveau 3 :

Etape 4 : Assemblage par bassin hydrographique puis national et caractérisation de la limite des entités hydrogéologiques

Cette dernière étape consiste à assembler spatialement l'ensemble des entités hydrogéologiques de niveau 3 produites en région. En métropole, un travail spécifique d'analyse de leur homogénéité d'ensemble a été mené dans un premier temps au sein des grands bassins hydrographiques français, puis sur l'ensemble du territoire métropolitain.

Pour ce faire, il fut nécessaire de vérifier la cohérence des TME régionaux entre eux, le respect des principes fondamentaux et l'emprise horizontale et verticale (la stratigraphie des entités hydrogéologiques) des couches géographiques.

C'est pendant cet assemblage national de la BDLISA que les limites des entités hydrogéologiques sont caractérisées. 

Les conditions d'échange de flux aux limites des entités sont décrites par une couche spécifiquement dédiée aux limites des entités. Ces limites latérales sont cartographiées uniquement pour les entités à l'affleurement et au niveau local (NV3). Cette couche est disponible dans le jeu de données de la BDLISA opérationnelle.

Concrètement, ces limites sont représentées par des polylignes identifiant les entités voisines de part et d'autre et caractérisées par un attribut dépendant de la nature de ces entités.

Un exemple illustrant la caractérisation des limites à l'affleurement des entités hydrogéologiques est proposé ci-dessous.