Atelier scientifique et technique

Chap. 1 : en Picardie et Normandie


Les inondations de la Somme.

Les précipitations exceptionnelles de l’année 2001 ont provoqué des inondations mémorables et ont montré l'impact de l’aménagement du territoire sur l’écoulement des eaux.

Le point positif, c’est la recharge de la nappe phréatique de la craie.

Le piézomètre que l’on suit dans un puits à Crèvecoeur sous le couvert du BRGM, montre un niveau de nappe jamais atteint depuis le début des enregistrements.

Plus d’un an après, la situation hydrique est stationnaire et des pluies importantes mais non exceptionnelles provoqueraient les mêmes inondations

Et pour preuve, cette photo qui a été prise en fond de vallée en Mai 2002. Ce ruisseau (le Multru) traverse la route depuis Avril 2001 sans discontinuité. Il n’a jamais franchi la route de mémoire d’homme et aucun écrit n’en parle.

En région karstique, de telles inondations  seraient résorbées rapidement puisque la perméabilité en grand du karst est considérable, ce qui permet un transit rapide de l’eau. Ce n’est pas le cas en Picardie.

Paradoxalement, en Avril 2002, il n’a plu que deux millimètres en 35 jours et la « sécheresse » semblait s’installer sur les plateaux aux dires des agriculteurs.

Effectivement, l’eau traverse rapidement le sol mais se trouve freinée lorsqu’elle arrive au niveau de la craie (la vitesse de d’infiltration est plus faible). Elle stagne ou s’écoule à ce niveau qui est hors de portée des racines des plantes cultivées.

Il faut donc dissocier l’eau de la nappe phréatique et l’eau utilisable par les plantes dans le cas de l’agriculture.


Le travail sur le terrain

Exploration de la Rivière des robots, dans l'Eure

L’exploration des carrières souterraines permet de recueillir une multitude d’informations sur le sous-sol :

- nature de la roche

- pendage des couches

- tectonique

- remplissage

Etude de la fracturation dans une carrière souterraine à Marseille en Beauvaisis

Si les observations sont rigoureuses et si la prise de notes s’accompagne de schémas alors l’exploitation en salle est facilitée.


La topographie

Les informations recueillies sous terre doivent toujours être replacées dans leur contexte c’est à dire consignées sur un plan de la cavité.

Deux étapes sont nécessaires à la réalisation d’une topographie :

- la prise de relevés sous terre (distance, direction, pente)

- le report qui se fait en salle avec règle, rapporteur et calculatrice

Sous terre les élèves travaillent par groupes de deux avec des appareils simples comme le décamètre, la boussole et le clinomètre. Ils doivent être très rigoureux pour ne pas faire de visées inverses, par exemple.

En salle, c’est le bagage mathématique qui s’exprime.

Les élèves doivent jongler avec les échelles, l’utilisation du rapporteur et la trigonométrie.

Ce travail est fastidieux mais quel plaisir d’utiliser sa propre topographie !

L’an prochain, le report se fera avec un logiciel de topographie sous la tutelle du CDS de l’Oise.

La réalisation des coupes est un exercice très intéressant puisqu’il oblige les élèves à observer le milieu dans lequel ils évoluent. Les élèves peuvent faire parler les galeries si on les aide un peu. C’est la lecture classique de paysage telle que l’on pourrait la faire devant un affleurement. Mais sous terre, on a les trois dimensions voire les quatre….

En effet, la forme de la galerie, ses remplissages et ses spéléothèmes permettent d’établir une chronologie des évènements qui ont conduit à la morphologie observée. On peut en déduire les climats successifs, l’évolution de la végétation, les modifications du niveau de base…

Certaines galeries archivent admirablement bien le passé comme le font les glaciers.

S’asseoir et observer sous terre, c’est avant tout activer la démarche scientifique.


 N'oublions pas l'entraînement

En plus de l’activité purement scientifique, les élèves spéléologues s’entraînent régulièrement dans un château d’eau équipé en technique spéléo. Ceci afin de pouvoir descendre dans les gouffres et explorer le karst .


Descente dans un puits

Il pleut, il fait froid, mais il faut attendre car la descente dans un puits ne s’improvise pas. La descente se fait en doublette : un élève accompagné d’un enseignant. Tous les champs sont inondés ; que nous réserve le puits ?

Les caractéristiques du puits

Le puits est profond de 43 m.. Il se situe à l’altitude 170 m. La surface piézométrique est donc à l’altitude 127 m. La source de la Selle, distante de 4 km à vol d’oiseau, est à l’altitude 97 m. Le gradient hydraulique est donc de :

G = (127 – 97) : 4000                 G = o,o75

Ce gradient conditionne le débit à la source.

Nos observations

La descente se fait d’abord dans la partie maçonnée (8 m) puis dans la craie où l’on peut voir quelques bancs de silex. Le suintement sortant des pores de la craie est dérisoire.

On arrive à la surface piézométrique au bout d’une descente de 42.50 m. La variation est minime par rapport à l’année dernière et le gradient hydraulique quasi identique (0.073)

Conclusion

En période de fortes précipitations, la vitesse d’infiltration à travers la craie n’augmente pas et le ruissellement devient prépondérant. L’eau converge vers les points bas alimentant les sources puis les rivières.

L’alimentation de la nappe ne devient réelle qu’au bout d’un certain temps.

La descente dans ce puits dans le courant du mois de juin promet d’être intéressante…

 

 

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