Résumé
Une barrière physique souterraine (BPS) désigne en hydrogéologie, un écran peu perméable construit en travers de l’écoulement des eaux souterraines et dont l’objectif est de modifier les flux souterrains, la piézométrie et éventuellement contrer l’intrusion saline. Ce terme recouvre une large diversité de types d’ouvrages, d’effets recherchés, de configurations hydrogéologiques et de difficultés de mise en oeuvre. Des BPS sont également construites dans d’autres contextes avec d’autres objectifs comme le BTP, les sites et sols pollués, l’exploitation minière….Depuis des décennies, les BPS, parfois appelées « barrages souterrains » sont largement utilisées dans des pays confrontés à de forts contrastes saisonniers de précipitation qui entrainent de longues périodes de sécheresse (Japon, Chine, Brésil, …). Ces ouvrages servent essentiellement à stocker de l’eau qui n’aurait fait que transiter sur le territoire ou à protéger la ressource en eau souterraine des intrusions salines en contexte littoral. Un pays comme la Turquie a construit plus d’une centaine de BPS modernes au cours de la décennie et les publications scientifiques et techniques sur le sujet sont en fortes croissances dans le monde. Les eaux ainsi stockées sont utilisées pour des usages agricoles et d’alimentation en eau potable.Sous l’impulsion de l’EPTB Gardons, le BRGM s’est intéressé aux intérêts, limites et contraintes de ces ouvrages qui sont très largement méconnus en Europe. Dans un premier temps, il a été dressé un état de l’art et un retour d’expérience multidisciplinaire a été mené sur les BPS dans le monde (technique de construction, impacts qualitatifs et quantitatifs, études de modélisation : solutions analytiques, modèles distribués, modèles réservoir).Par ailleurs, des outils numériques ont été développés par le BRGM afin de mieux appréhender l’impact hydraulique des BPS à occultation latérale partielle sur les flux et les charges dans un aquifère. Ils ont donné lieu à plusieurs publications scientifiques dans des revues internationales. Globalement, l’approche du BRGM vise à identifier des configurations où des BPS, qui ont fait la démonstration de leur utilité sous des climats et des contextes différents de celui de la France, pourraient contribuer à sécuriser les prélèvements d’eau souterraine dans une France confrontée aux effets du changement climatique (tension sur la ressource en eau, étiages plus longs et plus sévères, remontée du niveau marin et progression des intrusions salines).Cette approche se veut pluridisciplinaire. Elle fait appel à l’hydrogéologie, la modélisation hydrogéologique, la géochimie, la géologie, le génie civil (avec approches économiques). Des approches sociologiques complèteront ultérieurement celles déjà mises en oeuvre qui seront poursuivies. Il est précisé que l’étude des BPS est complémentaire aux autres réflexions sur les adaptations au changement climatique, notamment autours des questions relatives à la sobriété.Le présent rapport constitue le rapport final d’une étude réalisée dans le cadre d’une convention de recherche et développement à cout partagé entre l’EPTB Gardons et le BRGM avec l’appui financier de l’Agence de l’Eau Rhône-Méditerranée-Corse et de la Région Occitanie. Des travaux complémentaires ont été et seront menés dans d’autres contextes contractuels grâce au financement sur fonds propres du BRGM, ou par le ministère en charge de la recherche - projet fléché du Contrat d’Objectif et de Performance du BRGM 2023-2027-, ou encore dans le cadre d’une convention de R&D avec l’Office Français de la Biodiversité sur le volet seuil en rivière. L’ensemble des avancées en lien avec l’objectif du projet ont été intégrées à ce rapport sans distinction du cadre contractuel dans lequel elles ont été obtenues.