Localisation du site d'étude



































Bassin versant Le bassin d'alimentation d'une source est la surface géographique sur laquelle l'eau de pluie qui s'infiltre alimente ensuite la source.



























Synclinal Un synclinal est une structure géologique : des couches de roches ont été plissées en forme de gouttière par mouvement tectonique .
Les couches les plus jeunes sont au centre de la gouttière et les couches les plus vieilles sont sur les bordures
.

Structure géologique du synclinal de Givaudan :                                     



Coupe longitudinale du synclinal de Givaudan





























































Les roches du synclinal

Les argilites sont des roches sédimentaires d'origine marine qui résultent de la consolidation de boues argileuses (grains de taille microscopique). Les argilites ont ici des teintes rose, rouge, jaune et verdâtre. Elles sont assez tendres pour être effritées au couteau et s'usent facilement par l'érosion. Elles constituent ici la couche imperméable qui délimite l'aquifère.

Les calcaires sont des roches sédimentaires composées essentiellement de carbonate de calcium CaCO3 et de carbonate de magnésium MgCO3. Ils se forment par accumulation de petites coquilles, de squelettes d' animaux marins morts et de tout autre débris, qui s'entassent au fond de l'eau. Ces particules se compactent avec le temps et forment une roche solide. Quand les calcaires et les marnes sont intercalés, on parle d'alternance « marno-calcaire ».
Les marnes sont des roches constituées de calcaire et de particules d'argile mélangées. Elles ont un grain fin et des couleurs souvent sombres dans la région, on parle des « marnes noires ».

Les calcaires massifs. On distingue ces calcaires des précédents car ils sont plus denses, contiennent des silex, présentent une teinte de surface grise à rousse et forment des barres rocheuses ou des falaises.      

Les calcaires et les marnes du synclinal de Givaudan sont fracturés et fissurés par les mouvements tectoniques qu'ils ont subi, ils sont aussi altérés par l'érosion. Ainsi l'eau peut s'infiltrer à travers ces roches et y circuler en profondeur jusqu'à la source St-Benoît.

     
Les argilites du Trias.                           Les calcaires et alternances marno-calcaires                     Les calcaires du Carixien.
de l'Hettangien au Lotharingien.      



































Résultats des mesures







































Principe du pluviomètre à auget

Il existe différents types de pluviomètres, un des plus courants est le pluviomètre à auget basculant, qui est utilisé dans le cadre du projet HydroVal.

La pluie est récupérée dans un réceptacle en forme d'entonnoir, l'eau remplie un récipient de dimensions connues: l’auget, qui bascule et déverse l’eau à chaque fois qu’un des deux compartiment est plein.

Chaque basculement correspond donc à un volume connu d’eau tombée.

Le comptage des basculements de l'auget (par un système électronique) permet de connaître le volume total d'eau tombé en un laps de temps choisi (heure, journée, mois…).

Enfin, la pluviométrie s’exprime en mm d’eau tombée par unité de temps.       




















La conductivité électrique

C'est la capacité d'une eau à permettre le passage d'un courant électrique. Ce courant électrique circule en passant d'ions en ions (minéraux dissous), comme si l'on sautait de pierres en pierres. Ainsi plus il y a d'ions dans l'eau, plus le courant passe facilement. Donc plus une eau est minéralisée, plus elle est conductive. L'unité employée pour exprimer la conductivité est le micro Siemens par cm.


La minéralisation La minéralisation d'une eau exprime la quantité des différents ions présents dans l'eau, elle s'exprime en mg de résidus secs par litre.

Le débit  C'est la quantité d'eau qui passe à un point donné pendant une durée de temps choisie. Le débit peut être exprimé par exemple en litre par seconde (l/s) ou en mètre cube par heure (m3/h).

Echelle Liminigraphique et débit

 
Le constructeur du canal Venturi fourni une courbe qui donne le débit de l'eau en fonction de la hauteur d'eau lue sur l'échelle limnigraphique. C'est une "courbe de tarage".
A chaque valeur de hauteur d'eau lue dans le canal correspond un débit de la source
.





















Les roches souterraines calcaires 
Les analyses chimiques montrent que les principaux ions présents dans l'eau de la source St-Benoît sont : le carbonate, le calcium, et le magnésium. On en déduit que c'est en circulant dans les roches souterraines calcaires que l'eau s'est chargée de ces ions par dissolution.

"Piston Flow"

Lors d'un événement pluvieux, on enregistre une augmentation de la conductivité électrique à la source. Cela signifie que des eaux très minéralisées sortent de la source. Les eaux de pluie, qui sont par nature peu minéralisées, n'atteignent donc pas la source directement après leur infiltration. Elles poussent les eaux qui étaient stockées (qui ont eu le temps de se charger en minéraux dissous) vers la source et prennent leur place dans l'aquifère . C'est « l'effet piston ».




Les tufs à la cascade  On note une chute de la conductivité au niveau de la grande cascade . Ceci montre que l'eau est moins minéralisée. Ses ions calcium et hydrogénocarbonates ont précipité après rejet du CO2 dans l'atmosphère.


Résumé sur les tufs : schéma





































Compétition sulfates-carbonates
Parmi les paramètres qui favorisent la formation des travertins à la sortie d'une source dont l'eau est chargée en calcium, la présence de roches riches en sulfates est un point déterminant.
D'autres sources ayant les mêmes conditions physico-chimiques que la source St-Benoît (même minéralisation) ne forment pas de travertins, car il n'y a pas de roches sulfatées en aval de la source. A Digne-les-Bains, la source St-Benoît sort au niveau des gypses du Trias. Ces roches sont composés de sulfates, qui sont des minéraux riches en sodium et très solubles, plus que le carbonates. Au contact des gypses, l'eau va donc dissoudre les minéraux sulfates et devra alors relarguer les ions calcium qu'elle transportait. Les ions calciums vont précipiter, favorisés par d'autres facteurs déjà ennoncés (agitation de l'eau, présence de végétaux...) et cristalliser pour former des tufs calcaires.
En résumé, il s'agit d'une compétition entre les minéraux sulfates et carbonates.

Poster HydroVal

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