Localisation du site d'étude |
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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. |
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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
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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. |
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Résultats
des mesures |
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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. |
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La
conductivité électrique
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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. |
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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. |
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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). |
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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. |
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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. |
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"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 ». |
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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. |
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Résumé
sur les tufs :
schéma |
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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. |
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Image grand
format |