Outils d'aide à la gestion en étiage du lac-réservoir Marne prenant en compte les eaux souterraines

Support tools for the management of Lake Marne Reservoir during low flows taking into account groundwater

¹ BRGM, Service EAU BP 36009, 45060 Orléans cedex 2 Tél: +33 (0)2 38 64 34 59, Fax +33 (0)2 38 64 34 46
² IIBRBS 8 rue Villiot 75012 Paris Tel: +33 (0)1 44 75 29 41 - Fax: +33 (0)1 43 44 28 08

Auteur de correspondance : jf.vernoux@brgm.fr

Résumé

Cette communication a pour objectif de montrer l'importance des eaux souterraines en étiage et l'intérêt de modèles de prévision des débits des cours d'eau prenant en compte l'état de remplissage des reservoirs souterrains contributifs. Elle présente une etude réalisée par le BRGM pour le compte de l'IIBRBS (Les Grands Lacs de Seine) qui a la double mission d'assurer le soutien des débits d'étiage et une protection contre les inondations sur le bassin de la Seine en amont de Paris. Plusieurs approches sont développées pour élaborer des outils d'aide à la gestion du lac-réservoir MARNE en étiage: - une analyse fréquentielle des débits mensuels naturels reconstitués de la Marne en amont du lac-réservoir qui constitue un index du principal apport potentiel au lac-réservoir. - un modèle global pluie-débit naturel reconstitué qui permet une prévision des debits naturels des rivières en amont des prises d'eau du lac-réservoir. - une prévision des débits du bassin de la Marne par un modèle hydrologique global spatialisé du type EROS du BRGM. Ce modèle permet, connaissant la situation hydrologique (état de remplissage des aquifères, débits en rivière) et les prélèvements (eau potable, industries,...) d'émettre des prévisions statistiques pour les mois à venir. Le modèle prend en compte les échanges entre bassins et simule l'impact sur les débits en aval de différents scenarios de restitution du lac-réservoir et d'échanges de débits. Ces modèles sont utilisés de manière opérationnelle par l'IIBRBS pour l'établissement de son programme annuel de gestion du lac-réservoir MARNE.

Abstract

This paper aims to demonstrate the importance of groundwater during low flows and the interest of forecasting models of river flows, taking into account groundwater levels in the contributory subsurface reservoirs. It presents a study conducted by the BRGM for the IIBRBS (Les Grands Lacs de Seine), which has the dual mission of ensuring the support of low flows and providing a protection against flood on the river Seine basin above Paris. Several approaches are being used to develop support tools for the management of Lake MARNE Reservoir during low flows: - A frequency analysis of natural reconstituted monthly discharge for the Marne river upstream of Lake MARNE Reservoir, which is an index of its main potential contribution. A global rainfall-runoff model with reconstituted-natural flow that allows a prediction of the natural river flows upstream the water intakes of the Lake MARNE Reservoir. - A forecast of the flows in the river Marne basin established using a global spatialised hydrological model like the EROS model of the BRGM. Knowing the initial hydrological situation of the catchment (groundwater levels in the aquifers, Marne river's inflows) and consumptive water uses (drinking water, industries,...), this model comes out with statistical forecasts for the coming months. The model takes into account the interactions between basins and simulates the impact on downstream water flows of different scenarios of restitution of Lake MARNE Reservoir and water exchanges. These models are used operationally by the IIBRBS for the preparation of its annual management plan of Lake MARNE Reservoir.